FR2471708A1 - Circuit d'alimentation en courant comportant une fonction de detection de court-circuit a la terre pour systeme de telecommunication - Google Patents

Abstract

LE CIRCUIT D'ALIMENTATION EN COURANT POUR SYSTEME DE TELECOMMUNICATION SELON LA PRESENTE INVENTION COMPREND: UN MOYEN 8 POUR ENGENDRER UN PREMIER SIGNAL DE DETECTION AYANT UNE AMPLITUDE PROPORTIONNELLE AU COURANT CIRCULANT DANS UN PREMIER FIL DE LIGNE; UN MOYEN 9 POUR ENGENDRER UN SECOND SIGNAL DE DETECTION AYANT UNE AMPLITUDE PROPORTIONNELLE AU COURANT CIRCULANT DANS UN SECOND FIL DE LIGNE; UN MOYEN 11 POUR ENGENDRER UN SIGNAL DE DIFFERENCE; ET UN MOYEN POUR COMPARER LE SIGNAL DE DIFFERENCE ENTRE LESDITS PREMIER ET SECOND SIGNAUX DE DETECTION AVEC UN SIGNAL DE REFERENCE POUR FOURNIR UN SIGNAL DE DISCRIMINATION QUI INDIQUE SI LA LIGNE EST AFFECTEE D'UN DEFAUT DE COURT-CIRCUIT A LA TERRE.

Description

Circuitd'alimentation en courant comportant une fonction de détection de

court-circuit à la terre pour système de télécommunication.

La présente invention concerne des circuits d'alimen-

tation en courant destinés à être utilisés dans un circuit d'abonné pour fournir un courant d'alimentation à un terminal d'abonné, dans un central téléphonique ou autre dispositif analogue, et elle a trait particulièrement à un procédé pour détecter les défauts de court-circuit à la terre sur les lignes dans les circuits d'alimentation en courant et pour assurer

une protection contre ces défauts.

On a recours-à l'électronique dans les centraux télé-

phoniques, principalement dans leur section de commande, pour

abaisser le prix de revient, diminuer les dimensions et augmen-

ter la fiabilité, mais l'électronique n'a pas été jusqu'à

maintenant utilisée dans les circuits d'abonnés reliés direc-

tement au terminal d'abonné. En particulier, les circuits intégrés à semiconducteurs n'ont pas été utilisés pour un tel circuit. Les raisons pour lesquelles on n'utilise pas de circuit intégré CI à semiconducteurs dans le circuit d'abonné est la

possibilité d'apparition du danger de court-circuit à la terre.

Le défaut de court-circuit à la terre désigne l'état dans lequel l'un et/ou l'autre des fils de ligne (fil de douille de jack que l'on appellera "le premier fil", et le fil de pointe de jack que l'on appellera "le second fil") reliant le terminal de l'abonné au central téléphonique est mis à la terre par un défaut. D'une façon générale, l'apparition du

défaut de court-circuit à la terre dans le circuit d'alimen-

tation en courant entraîne la circulation d'un courant important dans un des fils de ligne (premier fil) ce qui a pour effet de mettre hors service le circuit. Il faut donc protéger le circuit contre le défaut de court-circuit à la terre à l'aide

d'un moyen approprié.

Dans la technique antérieure, on utilisait généralement un circuit de limitation de courant ou un circuit d'alimentation à courant constant pour éviter ce défaut. En d'autres termes, un circuit de limitation de courant et un circuit à courant constant est disposé dans le circuit d'alimentation à courant

en série avec un circuit rési:intih sur le premier f il.

Quand le courant tend à dépasser -une valeur prédéterminée par suite du défaut de court-circuit à la terre, ce circuit de limitation de courant entre en fonction de manière à empêcher le courant de dépasser la valeur prédéterminée. Le circuit de limitation de courant n'a normalement aucune influence sur la fonction d'alimentation en courant de conversation mais sert à limiter le courant lors de l'apparition d'un défaut afin d'empêcher la mise hors service du circuit d'alimentation en courant par suite d'un court-circuit à la terre accidentel.Ce procédé, -- utilisé pour protéger le circuit contre sa mise hors service en limitant le courantn'a habituellement aucune influence et, par conséquent, ne peut pas diminuer à coup sûr dans de grandes proportions le courant de court circuit. Si on désigne par RA la valeur ohmique du circuit résistif du premier fil, par RB celle du circuit résistif côté second fil et par E la tension de la source, le courant maximal qui circule en temps normal est I. = E/(RA+ B). Par conséquent, le courant Il nécessaire pour que le circuit de limitation en courant entre en fonction doit satisfaire la condition

Ceci revient à dire que si la résistance de court-

circuitage prend une faible valeur lors du court-circuit,

le courant I circule. Si la résistance sur le côté fil court-

circuité devient nulle, l'énergie P = Il x E(W) se dissipe uniquement dans le circuit résistif du second fil, ce qui a un effet nuisible. En d'autres termes, il se produit une consommation d'énergie P(W) inutile dans le cas de moyens

classiques utilisés pour lutter contre le défaut de court-

circuit à la terre. En outre, ce procédé classique présente

l'inconvénient qu'il nepeut pas détecter instantanément l'ap-

parition de court-circuit à la terre et de contrer ce défaut.

Par contre, on peut utiliser un moyen de détection de défaut pour surveiller le courant dans le second des fils de ligne et, dans ce cas, si le courant dans le second fil diminue jusqu'à devenir nul, l'apparition d'un défaut de court-circuit est détectée. Toutefois, ce procédé soulève les problèmes suivants. Du fait qu'une résistance de fuite existe généralement entre les lignes, le courant circulant dans le

second fil ne prend pas une valeur nulle lors d'un court-

circuit à la terre, ce qui nuit à la précision de la détection. En outre, si une ligne est court-circuitée par une impédance, un courant circule dans le second fil" ce qui rend impossible la détection d'un courant nul sans compter que l'on ne peut pas empêcher la circulation d'un courant dangereux dans le

premier fil.

Un objet de la présente invention est de procurer un

circuit d'alimentation en courant capable de détecter instan-

tanément avec une bonne précision l'apparition d'un court-

circuit dans des lignes.

Un autre objet de la présente invention est de procurer un circuit d'alimentation en courant capable d'empêcher une mise hors service du circuit lors d'un court-circuit à la terre et d'éviter une consommation inutile d'énergie, ce circuit

permettant de rendre compact le système.

Un autre objet de la présente invention est de procurer

un circuit d'alimentation en courant capable de libérer -automa-

tiquement sa fonction de neutralisation de court-circuit à la terre lorsque le défaut de court-circuit à la terre a été

réparé ou éliminé.

Un autre objet encore de la présente invention est de procurer un circuit d'alimentation en courant à bas prix qui est simple à construire et qui convient pour être réalisé

sous la forme d'un circuit intégré à semiconducteurs.

Dans les circuits d'alimentation en courant selon la présente invention, le défaut de court-circuit à la terre peut être détecté instantanément et avec précision (a) par détection desvaleurs des courants circulant dans les second et premier fils de ligne de manière à engendrer des premier et second signaux de détection correspondant à chaque courant, (b) par comparaison du signal de différence entre les premier et second signaux de- détection avec un signal de référence prédéterminé, (c) par émission d'un signal de discrimination selon que le signal de différence est ou n'est pas supérieur au signal de référence et (d) par supervision du signal de discrimination émis, le circuit d'alimentation en courant susvisé utilisant la différence entre le courant circulant dans les second et premier fils de ligne quand un défaut de court-circuit à la terre affecte ces fils. En outre, si on ajoute un circuit qui augmente la résistance interne du circuit d'alimentation en courant, en

réponse au signal de discrimination émis, le circuit d'ali-

mentation en courant peut être protégé contre le défaut de

îO court-circuit à la terre.

De plus, dans le circuit d'alimentation en courant selon la présente invention, on utilise des fonctions telles qu'une génération de signaux de référence différents et la possibilité d'effectuer un choix parmi ces signaux de référence

différents en réponse au signal de discrimination émis.

En outre, lés circuits d'alimentation en courant selon

la présente invention comprennent principalement des transis-

tors et des résistances.

On va décrire de façon plus détaillée la présente invention en se référant au dessin annexé, sur lequel la figure 1 est un schéma synoptique d'un mode de réalisation d'un circuit d'alimentation en courant selon la présente invention; la figure 2 montre une conception spécifique du circuit de la figure 1; et

les figures 3 et 4 montrent d'autres modes de réalisa-

tion de la présente invention.

On va décrire tout d'abord brièvement, en se référant à la fibre 1, un circuit d'alimentation en-courant selon la

présente invention.

En se référant à la figure 1, on voit que l'on y a représenté une borne 1 à laquelle est relié un premier fil, et une borne 2 à laquelle est relié un second fil de ligne,

un terminal d'abonné, par exemple un appareil téléphonique, -

étant relié, par l'intermédiaire des premier et second fils de ligne aux bornes 1 et 2. Ce circuit d'alimentation en courant comprend des circuits résistifs 3 et 4 côté premier fil et côté second fil, ces-deux circuits remplissant la fonction d'alimentation en courant de conversation et présentant chacun habituellement une résistance en courant continu d'environ 200.l, un transformateur 5 servant à empêcher le signal decourant alternatif de s'échapper de l'appareil téléphonique ou autre partie du dispositif vers le circuit d'alimentation en courant et d'être atténué par ce dernier, une batterie 6 pour fournir de l'énergie électrique au circuit d'alimentation en courant de conversation, un circuit de commande 7 pour commander la résistance interne du circuit d'alimentation en courant de conversation, des détecteurs de courant 8 et 9 pour détecter le courant dans les premier et second fils, un circuit il générateur de signal de référence, et un comparateur 10 de détection de différence de courant pour détecter la différence entre les courants côté premier fil et côté second fil à l'aide de détecteurs de courant 8 et 9 et d'examiner si la différence est plus grande ou plus petite que le signal de référence (ou valeur de seuil) engendrée par

le circuit ll générateur de signal de référence.

On va décrire ci-après le fonctionnement du circuit d'alimentation en courant de la figure 1. Les détecteurs 8 et 9 de courant détectent le courant dans le premier fil et dans le

second fil, respectivement, et les courants détectés sont com-

parés par le comparateur 10. En l'absence d'un court-circuit accidentel à la terre, (la résistance vis-à-vis de la terre est infinie:oO), la différence entre les courants est sensiblement nulle avec, pour conséquence, que le comparateur 10 de détection de différence de courant n'émet aucun signal. En présence d'un défaut de court-circuit à la terre, la différence de courant prend une valeur importante et, quand elle dépasse une valeur prédéterminée engendrée par le générateur ll de signal de référence, le comparateur 10 entre en fonction de manière à fournir une information sur l'état de court-circuit à la

terre. Ce signal de référence ou valeur de seuil détecte effi-

cacement tout défaut de court-circuit à la terre même s'il existe une différence entre les courants dans le premier et dans le second fil par suite des tolérances de fabrication des circuits, de l'induction de courant alternatif et autres facteurs analogues. La détection de la différence de courant est également efficace étant donné qu'elle n'est pas affectée par la longueur des lignes d'abonnés. Quand le comparateur 10 détecte un défaut de court-circuit à la terre, le signal de

sortie émis par le comparateur 10 actionne le circuit de com-

mande 7 de manière à agir sur la résistance interne du circuit d'alimentation en courant de conversation.pour augmenter la résistance entre le circuit résistif 3 côté premier fil et le circuit résistif 4 côté second fil. Par conséquent, le courant et la consommation d'énergie, lors d'un défaut de court-circuit à la terrepeuvent être réduits. A ce moment, du fait que la résistance côté premier fil et la résistance côté second fil sont augmentées par le circuit de commande 7, les sorties des détecteurs 8 et 9 diminuent à mesure qu'augmente la résistance

interne en fonction de l'importance de la résistance R de court-

circuit à la terre et de l'incrément d'accroissement de la résistance iriterne. Par conséquent, la différence entre les courants dans les premier et second fils diminue. Si la différence de courant tombe à une valeur inférieure à la valeur de seuil prédéterminée, le comparateur 10 ne détecte pas le phénomène comme un défaut de court-circuit à la terre. Il en résulte que le circuit de commande 7 agit de manière à ramener la résistance interne à sa valeur initiale. Dans ces conditions, le circuit de la figure 1 peut osciller. Pour empêcher cette oscillation, le dispositif est réalisé de manière que la sortie du comparateur 10 soit appliquée au générateur 11 une fois que le comparateur 10 a détecté le défaut de court-circuit à la terre, de manière à diminuer ainsi la valeur de seuil. Après que le comparateur 10 a détecté le défaut de courtcircuit,le circuit de commande 7 augmente la résistance interne de manière à diminuer la différence entre les deux courants de premier et de second fils, mais du fait que la valeur de seuil devant être comparée avec la différence a diminué, on peut éviter

l'oscillation mentionnée ci-dessus.

La figure 2 montre une construction spécifique de circuit d'un mode de réalisation de l'invention. Les parties entourées en traits mixtes sur la figure 2 correspondent aux

rectangles respectifs de la figure 1.

En se référant à la figure 2, on voit que la borne 1

côté premier fil est reliée par l'itermédiaire d'un transfor-

mateur T à l'extrémité côté diode d'un circuit série comprenant

une diode DO et les résistances R1A' et R du circuit résis-

tif 3. L'extrémité côté résistif du circuit série est reliée à l'électrode négative de la batterie 6 dont l'électrode positive est reliée à la terre. La borne 2 côté second fil est reliée par l'intermédiaire du transformateur T à l'extré- mité côté diode d'un circuit série comprenant une diode Dl et les résistances'R B, et R1B,, du circuit résistif 4, et l'extrémité côté résistance du circuit série.est reliée à la terre. Le détecteur de courant 8 côté second fil comprend) lo comme moyen pour engendrer un premier signal de détection d'une amplitude proportionnelle au courant IA circulant dans le second fil, un transistor QOA dont la base est reliée au premier fil, et une résistance ROA dont une des extrémités est reliée à l'émetteur du transistor QOA et dont l'autre extrémité est relLée àl'électrode négative de la batterie 6.De façon similaire, le détecteur de courant 9 côté second fil comprend, comme moyen pour engendrer un second signal de détection d'une amplitude proportionnelle au courant IB circulant dans le second fil, un transistor QOB dont la base est reliée au second fil et une résistance ROB dont une des ex emités est reliée à l'émetteur du transistor QOB et dont l'autre extrémité est reliée à la terre. Le comparateur 10 de détection de différence de courant comprend une résistance Rll, un transistor Q6, dont la base est reliée au point de jonction entre le collecteur du transistor QOA et-la résistance Rll, un transistor Q7 dont la base est reliée au point de jonction entre l'émetteur du transistor 0OB et la résistance ROT un circuit série comprenant les résistances R et R reliées en série au collecteur du transistor Q6, un transistor Q8 dont la base est reliée au point de jonction entre les résistances R8 et R9, une résistance R12 par l'intermédiaire de laquelle l'émetteur commun de transistors Q6 et Q7 est reliée à l'électrode positive d'une batterie VScc un circuit série comprenant les résistances R10 et R13 par l'intermédiaire de laquelle l'électrode positive de la batterie Vcc est reliée au collecteur du transistor Q8, et un condensateur CO qui est monté en parallèle avec le circuit série comprenant les résistances R8 et R et à travers lesquelles le collecteur du

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transistor Q est relié à l'électrode négative de la batterie

6 à laquelle sont reliés directement le collecteur du transis-

tor Q7 et l'émetteur du tranaLator Q8.

Le circuit hl générateur de signal de référence comprend des résistances R et R un transistor O dont la base est reliée au point de jonction entre les résistances R15 et R16, un transistor Q10 dont la base est reliée au point de jonction entre les-résistances R 1 et R 3, une résistance R14, un

transistor Q1l dont la base est reliée au collecteur du'transis-

tor Q10 par l'intermédiaire de la résistance R14, la batterie Vcc, une résistance R19 par l'intermédiaire de laquelle l'émetteur Q9 est relié a la terre, l'émetteur du transistor

Q9 étant également relié à la base du transistor Q6 par l'inter-

médiaire de la résistance R1l, le collecteur de ce transistor

étant relié à l'électrode positive de la batterie Vcc, une ré-

sistance R 8 à travers laquelle l'émetteur du transistor Q10 est relié a l'électrode positive de la batterie Vcc à laquelle le collecteur du transistor QlO est relié par l'intermédiaire du circuit série comprenant les résistances R et-R16, et

16

enfin une résistance R17 par l'intermédiaire de-laquelle le point de jonction entre les résistances R 5 et R16 est relié

a la terre.

Le circuit 7 de commande de résistance interne comprend un transistor Q2, une résistance R7 par l'intermédiaire de laquelle le collecteur du transistor Q10 est relié à la base du transistor Q2, un transistor Q3 dont la base est reliée au collecteur du transistor Q2, une résistance R4, des transistors Q4 et Q5 dont la base commune est reliée par l'intermédiaire

de la résistance R au collecteur du transistor Q3, le tran-

sistor Q1B et Q1A dont les bases sont respectivement reliées

au collecteur des transistors Q4 et Q5, l'émetteur du tran-

sistor Q1A étant relié à l'électrode négative de la batterie 6 et le collecteur de ce transistor étant relié au point de jonction entre les résistances RIA, et R1A,,, l'émetteur du transistor Q1B étant relié au point de jonction entre les résistances RîBI et RIB,,, le collecteur de ce transistor étant relié à la terre, l'émetteur des transistors Q2 et Q3 étant reliés à la terre, et des résistances R6, R5, R3 et R2, le

collecteur des transistors Q2 et Q3 étant reliés par l'inter-

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médiaire de la résistance R6 et du circuit série comprenant les résistances R4 et R5 à l'électrode positive de la batterie Vcc, les émetteurs des transistors Q4 et Q5 étant reliés par l'intermédiaire des résistances R2 et R à l'électrode positive 2 3 de la batterie V cc Une borne SCN reliée au collecteur du transistor Q8 est

une borne de contrôle extérieur.

Quand un appareil téléphonique d'abonné (non représenté) relié aux bornes 1 et 2 par l'intermédiaire de fils de lignes téléphoniques se trouve dans l'état décroché, un courant de ligne I dans le premier fil et IB dans le second fil circule suivant le trajet: terre----->le collecteur du transistor QlB l'émetteur de ce transistor - la résistance R1B, > la diode D1 -- le transformateur T- le second fil > l'appareil téléphonique) le premier fil ->le transformateur T. -4le diode D >la résistance RA, -I> le collecteur du transistor Q1A > l'émetteur de ce transistor - > la batterie 6. Ensuite, le circuit comprenant le transistor QOA et la résistance ROA engendre un signal proportionnel au courant de premier fil tandis que le circuit comprenant le transistor QOB et la résistance ROB engendre un signal proportionnel au courant de second fil. On va supposer ici que la chute de tension en sens direct aux bornes du circuit base- émetteur du transistor QOB" est égale à celle d'un transistor QOB et que, de plus, la chute de tension en sens direct dans la diode Do est égale à celle dans la diode D1. De plus, on va supposer dans la

description ci-après du fonctionnement du circuit que le

facteur hFE d'amplification en courant continu des transistors

est suffisamment importante.

Le potentiel d'émetteur du transistor Q9 du circuit 11 générateur de signal de référence est une tension de seuil,ou

tension V Qref de signal de référence, et du fait que les tran-

sistors QV Q10 et Qil1 sont hors fonction avant qu'un défaut de courtcircuit à la terre soit détecté, le potentiel de base VB'Q9 du transistor Q9 peut être exprimé par R17

VBQ. _ V--(1)

yc X15 Ir K17 __I 1o Par conséquent, la tension de seuil Vref peut être donnée par Vref V.Q - VEQ

R17

= VCc BE.Q ------- (2)

17

O VBE.Q9 représente le potentiel base-émetteur du transistor Q9'. On vadécrire ci-après le principe de fonctionnement du détecteur 8 de courant de premier fil, le détecteur 9 de courant de second fil et le comparateur 10 de détection de différence de courant. Comme on peut le voir sur la figure 2, les courants circulant à travers les résistances R1A, et R1B, sont à peu près égaux aux courants IA et IB, de premier fil et de second fil, donné respectivement par:

I '_= A'Ià - (3)

A *A'

I o =I, à(4)

B B' -- - - - ---

Le potentiel V au point a dans le comparateur 10 est a

déterminé par le transistor QOA et la résistance ROA du détec-

teur 8 de courant côté premier fil comme suit: R il -xV= V - (5R xR) a ref RA lA x A' En remplaçant dans l'équation (5)IA selon l'équation (3) et en égalant ROA à Rll (RA = Rl) onobtient: V(6)- x Va = Vref -RlA x A (6) Le potentiel Vb au point b dans le détecteur 9 de courant côté second fil est déterminé par le transistor QOB et la résistance ROB comme suit: Vb = RIB x IB' En remplaçant IB, par IB selon l'équation (4) dans l'équation (7), on obtient:

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Vb R1] x IB -(8) On va supposer ici que

R IA RI Rà(9)

la condition dans laquelle le transistor Q 8est actif est déterminée par les équations (6), (8), <9) et par VA <Vb coimme suit Vef - (I à(10) Ti D'aâprès l'équation (10), on voit que si le courant I de premier fil est plus grand que le courant I de second fil d'une valeur supérieure au quotient de la tension de seuil Vref par la résistance R1, le détecteur 10 détecte le défaut de court-circuit à la terre., le transistor Q 6 étant actif et le

transistor Q 8 le devenant ensuite.

L'apparition d'un défaut de court-circuit à la terre entraîne l'apparition d'un courant exagéré dans le premier fil, mais n'entraîne pas l'apparition d'un courant faible dans

le second fil.

Quand un défaut de court-circuit à la terre est-

détecté, le transistor Q 8 devient actif, ce qui rend actif le transistor Q 1 ainsi que le transistor Q 2 du circuit de commande 7. Ensuite, le transistor Q3 qui était dans l'état conducteur, se bloque, ce qui rend les transistors Q 4, Q5,' Q1A et Q 1B non conducteurs. Il en résulte que les résistances RA et Ri, des circuits résistifs 3 et 4 respectifs sont libérés de la condition de court-circuit. De ce fait, les valeurs ohmiques des circuits résistif s 3, 4 augmentent de R1A,,e RB, + R1A" RlB, + R1B, respectivement, ce qui protège le circuit d'alimentation en courant de conversation quand il est mis hors service par suite du défaut de court-circuit à la terre. D'autre part, en surveillant le potentiel de collecteur du transis tor Q., on peut détecter extérieurement le défaut sur la ligne (premier fil, second f il). en d'autres termes, quand la borne SCN se trouve à un niveau élevé, il n'y a pas de défaut de courtcircuit à la terre tandis que lorsqu'elle L2 se trouve à un niveau bas, un défaut de court-circuit à la

terre affecte la ligne.

On va décrire ci-aprèe le circuit 11 générateur de signal de référence. Quand un défaut de court-circuit à la terre est détecté, le transistor Q8 devient conducteur de sorte que les transistors Q10 et Ql1 deviennent actifs. Le passage à l'état conducteur du transistor Qil fait apparaître sur la base du transistor Q9 uoe tension exprimée par

VB.Q R16//R17 VC ---------()

9 R 15+(R16//R17)

o R16//R17 représente-la résistance parallèle résultant. des

résistances R16 et R17' Le potentiel d'émetteur V ref du tran-

sistor Q9 est donné à ce moment par ___ 1 ____17__ v -và<-- - 12) Vfe R15+ (R16//R17) cc BE.Q9

En comparant l'équation (12) avec l'équation (2) donnée préa-

lablement, on voit que le potentiel d'émetteur Vref de l'équation (12) est plus petit que la tension de seuil Vref

avant la détection du défaut de court-circuit à la terre.

Par conséquent, même si les valeurs ohmiques des circuits.résistifs 3 et 4 sur les côtés premier et second

fils se trouvent accrues par la détection du défaut de court-

circuit à la terre et quede ce fait.les courants 'A et 'B diminuent, la différence entre ces courants prenant une valeur faible, la valeur propre de la résistance R16 pour la tension de seuil Rref satisfaisant à l'équation (10) permet à la condition de détection de défaut de courtcircuit à la terre

d'être maintenue.-Ceci empêche une oscillation du circuit.

Tandis que,-dans ce mode de réalisation, la tension de seuil est réduite pour empêcher une oscillation du circuit, les résultats de la détection du dé.faut de court-circuit à la terre peuvent être appliqués à un circuit de maintien, une fois que le défaut a été détecté, la sortie du circuit de

maintien étant utilisée pour rendre actif le circuit de com-

mande 7. Toutefois, dans ce cas, quand le défaut a été réparé, c'est-àdire éliminé, il faut que le circuit de maintien soit remis à l'état initial par un moyen quelconque- L'avantage de ce mode de réalisation est, en particulier, de n'exiger aucun moyen de remise à l'état initial de ce genre. Selon le présent mode de réalisation, quand le défaut de courtcircuit à la terre a été éliminé, les courants IA et IB circulant dans les premier et second fils ne présentent entre eux aucune différence susceptible de satisfaire l'équation (10), et il en résulte que le comparateur 10 engendre une information indiquant que le défaut de courtcircuit à la terre a été éliminé. De ce fait, la tension de seuil Vref est ramenée à la valeur initiale qu'elle présente en temps normal et le circuit de commande 7 est rétabli dans son état initial. Du fait que la tension de seuil Vref peut être portée à deux valeurs, à savoir une pour détecter l'apparition du défaut de court-circuit à la terre

et l'autre pour détecter l'élimination du défaut de court-

circuit à la terre, l'apparition et l'élimination du court-

circuit à la terre peuvent être détectées automatiquement et

être traitées.

On va décrire le fonctionnement du condensateur CO du comparateur 10. Bien que l'on ait mentionné précédemment que la différence entre les courants de premier et second fils ne soit entraînée que par un défaut de court-circuit à la terre, un signal de mode en phase est en réalité provoqué par une

induction de courant alternatif et est appliqué par l'inter-

médiaire des lignes d'abonnés au comparateur 10 sous la forme d'une différence de courant entre le courant de premier fil et le courant de second fil. Pour empêcher un fonctionnement erronné dû au signal de courant alternatif de mode en phase, le condensateur C0 est utilisé en outre pour filtrer le signal de courant alternatif. Ce condensateur peut donner au comparateur 10 une grande résistance vis-à-vis des bruits

extérieurs de courant alternatif.

Bien que dans le mode de réalisation ci-dessus tout défaut de courtcircuit à la terre soit décelé par la détection de la différence entre le courant de premier fil et le courant de second fil, ce défaut peut êtredécelé à l'aide du courant circulant dans l'un et/ou l'autre des premier et second fils si une grande précision n'est pas nécessaire. Par exemple, du

fait que le courant circulant dans la ligne d'abonné est dé-

terminé par la longueur de la liane, une valeur de seuil est établie pour chaque ligne d'abonné et comparée avec la valeur détectée du courant circulant à travers-l'une et/ou l'autre des lignes appariées, ce qui permet de détecter la présence ou l'absence d'un défaut de circuit à la terre. Toutefois, ce procédé exige une valeur de seuil différente pour chaque abonné et la détection d'un défaut de court-circuit à la terre

qui apparaît sur une ligne à travers une résistance considé-

rablement faible est difficile à détecter.

Comme on peut le voir sur la figure 2, le procédé de détection de courant circulant dans les premier et second fils présente l'avantage qu'une valeur de seuil peut être déterminée indépendamment de la longueur de la ligne et que tout défaut de court-circuitage à la terre peut être détecté presque sans effet de la résistance à travers laquelle la ligne est mise à La terre. En d'autres termes, du fait que le courant circulant dans les deux fils est sensiblement identique en temps normal et qu'une différence de courant apparaît au moment d'un court-circuità la terre, on peut déterminer de façon simple la valeur de seuil et on peut détecter tout défaut de court-circuit à la terre avec une précision élevée

en utilisant le fait mentionné ci-dessus.

La figure 3 montre un autre mode de réalisation de l'invention sous la forme d'une variante du circuit électronique d'alimentation en courant représenté sur la figure 2. En se référant à la figure 3, on voit que l'on y a représenté le circuit 5 entouré par un rectangle en traits mixtes et que ce circuit comprend les transistors Q12A' Q12B' Q13A et 013B des résistances R20AY, R20Alt R2OB,1R2lA, R21B' R22A' R23A' R23, R24 et R et les condensateurs C et C Le circuit 5 a

R23B, R24 25 1 2

une fonction équivalente à celle du transformateur T de la figure 2 et constitue un élément du circuit-d'alimentation en courant qui est décrit dans la demande de brevet japonaise no 115766/1978, dans la demande de brevet US n0 78469 et dans la demande de brevet canadien n0 336004. Par conséquent, on

va donner ci-après une description brève du circuit 6.

Les transistors Q12A et Q 13A les résistances R1A,

R (=R +R

A R20A' R2OA"), R21A' R22A' R23A' R24 et R25 et les

condensateurs C1 et C2 constituent un circuit de contre-

réaction et les transistors Q12B et Q13B ainsi que les résis-

tances R1B, R20B (=R 20B' + R20B,"), R21B, R22B, R23B, R24 et R25 et les condensateurs C et C constituent un autre circuit de contre-réaction.Ce circuit 5 a la même impédance que celle du transformateur T vis-à-vis du courant alternatif.A travers la résistance R1A circule un courant IA, sensiblement égal au courant IA de premier fil et à travers la résistance R1B lO circule un courant IB, sensiblement égal au courant IB de second fil.Les facteurs utilisés pour déterminer la résistance interne de ce circuit d'alimentation en courant sont le rapport de valeur des résistances R1A, R20A (=R20A, + R2OA,,), R21A, 22A et R24 ainsi que le rapport de valeur des résistances R1 B R 20B ( R20B + R 2B,) R21B, R22B et R24 Les transistors Q12A et Q13A et les résistances R21A et R22A constituent une boucle de contre-réaction et les transistors Q12B et Q13B ainsi que les résistances R21B et R22B constituent une autre boucle de contre-réaction. Par conséquent, la diminution des valeurs

des résistances R20A et R20B diminue le degré de contre-

réaction, c'est-à-dire de réaction négative, de manière à augmenter ainsi la résistance interne. Le circuit 7 de commande de résistance interne est formé par les transistors Q1A' Q1B' Q4 et Q5 ainsi que par les résistances R2 et R3 et les diodes

D2 et D3. Comme il apparait d'après la description qui précède,

si les transistors Q1A et Q1B deviennent conducteurs, les résistances R20A et R20B augmentent et passent des valeurs R2OA, + R20A et R + R20B 2B" aux valeurs R20A, et R2 B respectivement. Les transistors Q1A' Q1B' Q4 et Q5 fonctionnent donc d'une manière inverse par rapport au cas de la figure 2, de sorte qu'en temps normal ils sont inactifs, c'est-à-dire non

conducteurs, et deviennent actifs par suite de l'état conduc-

teur du transistor Q8 quand un défaut de court-circuit à la terre est détecté. La structure et le fonctionnement des autres

circuits ne sont pas différents de la structure et du fonction-

nement des circuits ou modes de réalisation de la figure 2.

Toutefois, du fait que les circuits base-émetteur des tansis-

tors Q12A et Q12B ont les mêmes fonctions que ceux des diodes Do et D1, on peut supprimer ces diodes D0 et D1 en reliant les bases des transistors Q et O aux bases-des transistors Q12A et Q12B La figure 4 montre un autre mode de réalisation encore grâce auquel un défaut de court-circuit à la terre peut être décelé par détection de la différence de potentiel entre des premier et second fils. En se référant à la figure 4, on

voit que l'on y a représenté les détecteurs 12 et 13 de diffé-

rence de potentiel pour détecter la tension aux bornes de la résistance RIA se trouvant sur le côté premier fil et la tension aux bornes de la résistance R1B se trouvant sur le côté second fil, ces détecteurs 12 et 13 étant formés par des amplificateurs opérationnels OP1 et OP2, respectivement. La référence 14 désigne un comparateur de détection de différence de potentiel qui relève la différence entre les tensions détectées par les détecteurs 12 et 13 et la compare avec la valeur de seuil établie par le générateur 11 de signal de référence, ce comparateur étant formé par des amplificateurs opérationnels OP3 et OP4 Un circuit de commande 15 est utilisé pour commander la résistance interne du circuit d'alimentation en courant de conversation et est formé par un basculeur bistable F/F et par le transistor Q A' Les autres éléments portant les mêmes références que les éléments des modes de

réalisation des figures 2 et 3 correspondent à ces éléments.

Dans les conditions normales sans défaut de court-

circuit à la terre, le basculeur bistable F/F est dans l'état déclenché, c'est-à-dire l'état "1", de manière à rendre actif

le transistor Q, la résistance RlAII étant court-circuitée.

Si la valeur de la résistance R 1A est alors égale à celle de la résistance RlB, le courant IA circulant dans le premier

fil et le courant I circulant dans le second fil sont sensi-

B

blement égaux, en temps normal et, de ce fait, les amplifi-

cateurs opérationnels OP1 et OP2 fournissent des niveaux de

sortie à-peu près égaux. Ceci se traduit par un niveau sensi-

blement nul de la sortie de l'amplificateur opérationnel OP3.

L'amplificateur opérationnel OP4 constate que son signal d'entrée est plus élevé que la valeur de seuil V et ref

engendre une sortie-de bas niveau.-

Quand un défaut de court-circuit à la terre a lieu, le courant circulant dans le premier fil atteint une valeur

exagérée avec, pour conséquence, que l'amplificateur opération-

nel OP1 engendre une sortie de niveau plus élevé. Par contre, un courant sensiblement nul circule dans le second fil, ce qui porte la sortie de l'amplificateur opérationnel OP2 à un

niveau plus faible. Il en résulte que l'amplificateur opéra-

tionnel OP3 engendre un signal de sortie dont le niveau cor-

respond à la différence des signaux de sortie des amplificateurs opérationnels OP1 et OP2. Quand ce niveau de sortie est

inférieur à la valeur de seuil Vref' l'amplificateur opération-

nel OP fonctionne de manière à engendrer une sortie de niveau plus élevé, grâce à quoi le basculeur bistable F/F est remis à zéro de manière à bloquer les transistors Q 1A La valeur de la résistance R1A du circuit résistif 3 augmente donc de R1A à R1A, + R1A,,, ce qui a pour effet de limiter le courant circulant dans le premier fil de manière à protéger le circuit associé contre le défaut de court-circuit à la terre. Dans ce mode de réalisation, l'augmentation de la résistance interne diminue la différence de potentiel et, par conséquent, quand la différence devient inférieure à une valeur de seuil

prédéterminée, Vref' le comparateur 14 de détection de dif-

férence de potentiel détecte un défaut de court-circuit à la terre mais aucune perturbation n'a lieu étant donné que l'état de court-circuit à la terre est maintenu par le basculeur bistable F/F. Toutefois, quand l'état court-circuité à la terre est éliminé, le basculeur bistable F/F doit être de nouveau déclenché, c'est-à-dire mis à l'état "1", par un autre moyen. Bien que dans le présent mode de réalisation, la protection contre le défaut de court-circuit à la terre soit obtenu par augmentation uniquement de la résistance

présente sur le côté premier fil, il va de soi que la pro-

tection pourrait être obtenue d'une façon similaire au cas

des figures 2 et 3.

En outre, bien que dans les modes de réalisation ci-

dessus, la protection du circuit lors de la détection d'un état de courtcircuit à la terre soit obtenue par augmentation de la résistance interne, il va de soi que, lors de la détection d'un défaut de court-circuit à la terren le circuit associé à cet effet, pourrait être débranché ou bien la

tension pourrait être abaissée.

Selonla présente invention, comme on l'a décrit ci-

dessus, lors de l'apparition d'un défaut de court-circuit à la terre, la résistance interne du circuit d'alimentation en courant de conversation augmente de manière à protéger ainsi

le circuit contre une détérioration et à empêcher une consom-

mation inutile d'énergie, ce qui permet de diminuer les dimen-

sions de l'appareil. En outre, le circuit générateur de signal de référence est pourvu d'une fonction pour engendrer les

deux valeurs de seuil correspondant à une condition de court-

circuit à la terre et à une condition normale, une de ces valeurs de seuil ou valeurs de référence étant choisie pour chaque état. La marge de fonctionnement peut donc être maintenue pour un fonctionnement normal et on peut empêcher

l'oscillation lors d'un défaut de court-circuit à la terre.

De plus, on prévoit une fonction pour détecter la différence entre les deux courants circulant dans les premier et second fils, cette fonction permettant de déterminer la valeur de seuil indépendamment de la longueur de la ligne. En outre, le comparateur de détection de différence de courant est muni

d'un circuit qui est insensible aux signaux en courant alter-

natif, ce-qui empêche une perturbation de son fonctionnement par suite du bruit de courant alternatif comme par exemple

une induction de courant alternatif.

Bien que la conception de circuit de la figure 3 comporte un grand nombre d'éléments de transistors, de résistances et de diodes, ces éléments peuvent être intégrés

à un prix peu élevé.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Circuit d'alimentation en courant pour alimenter en courant un appareil de télécommunication branché entre un fil de douille de jack (premier fil) et un fil de pointe de jack (deuxième fil) qui sont reliés par l'intermédiaire d'éléments

de résistance à une source de potentiel et à la terre respec-

tivement, ledit circuit d'alimentation en courant étant carac-

térisé par le fait qu'il comprend: - un moyen (8,12) pour engendrer un premier signal de détection ayant une amplitude proportionnelle au courant circulant dans ledit premier fil; - un moyen (9,13) pour engendrer un second signal de détection ayant une amplitude proportionnelle au courant circulant dans ledit second fil; - un moyen (11) pour engendrer un signal de référence prédéterminé; et, - un moyen (10,14) pour comparer le signal de différence entre lesdits premier et second signaux de détection et pour engendrer ensuite un signal de discrimination indiquant si le signal de différence dépasse ou non le signal de référence, ledit courant de premier fil et ledit courant de second fil

ayant des valeurs égales en l'absence de défaut de court-

circuit à la terre du fait que lesdits courants circulent dans lesdits premier et second fils uniquement à travers ledit appareil de télécommunication, le signal de discrimination précité étant utilisé pour détecter le défaut de court-circuit

à la terre.

2. Circuit d'alimentation encourant suivant la reven-

dication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre un moyen (15) pour maintenir le signal de sortie dudit moyen de comparaison (14) et augmenter la résistance interne dudit circuit d'alimentation en courant pendant que le signal

de sortie estmaintenu.

3. Circuit d'alimentation en courant selon la reven-

dication 1, caractérisé par le fait que ledit moyen (11) générateur de signal de référence comporte une fonction lui permettant d'engendrer sélectivement des premier et second signaux de référence de niveaux différents et de maintenir le signal de sortie dudit moyen de 'comparaison (10) en engendrant soit le premier signal de référence, soit le second signal de référence en fonction du signal de sortie du moyen de comparaison (10).

4. Circuit d'alimentation en courant suivant la reven-

dication 2, caractérisé parle fait que le moyen (7,15) aug-

mentant la résistance interne comprend des transistors

(QA' Q1B) destinés à court-circuiter le moyen formant résis-

tance (R lA"' R1B' R2OA,,, R20B") lorsqu'ils deviennent conduc-

teurs, ledit moyen formant résistance étant prévu pour diminuer

ledit courant dudit piemier fil.

5. Circuit d'alimentation en courant selon la revendi-

cation 1, caractérisé par le fait que ledit moyen de compa-

raison (10) comprend un moyen (C 0) insensible aux signaux de

courant alternatif.

6. Circuit d'alimentation en courant suivant la reven-

dication 1, caractérisé par le fait que: ledit premier-

moyen (8) de génération de signal de détection comprend un premier transistor (QOA) dont la base est reliée audit premier fil et une première résistance (RDA) dont une des extrémités

est reliée à l'émetteur dudit premier transistor et l'autre-

extrémité est reliée à ladite source de potentiel; ledit second moyen (9) générateur de signal de détection comprend un second transistor (Q OB) dont la base est reliée audit second fil et une seconde résistance (R OB) dont la première extrémité est reliée à l'émetteur dudit second transistor et fa seconde extrémité est reliée à ladite terre; ledit moyen de comparaison (10 comprend une troisième résistance (R 1) dont une des extrémités est reliée au collecteur dudit premier transistor et la seconde extrémité est reliée audit moyen (11) générateur de signal de. référence; une borne d'entrée (a) est reliée au point de jonction entre le collecteur dudit premier

transistor et la première extrémité de ladite troisième résis-

tance; et une autre borne d'entrée (b) est reliée au point de jonction entre l'émetteur dudit second transistor et la première

extrémité de ladite seconde résistance.

7. Circuit d'alimentation en courant selon la revendi-

cation 1, caractérisé par le. frat que: ledit premier moyen (10) générateur de signal de détection comprend un moyen (op)

pour engendrer un premier potentiel d'une amplitude proportion-

nelle à la tension aux bornes de la quatrième résistance (RiAI) reliée audit second fil, ledit second moyen (13) générateur de signal de détection comprend un moyen (OP2)

pour engendrer un second potentiel d'une amplitude proportion-

nelle à la tension aux bornes d'une-cinquième résistance (R 1B) reliée audit premier fil; et ledit moyen de comparaison (14) comprend un moyen (OP3) pour engendrer un troisième potentiel d'une amplitude proportionnelle à la différence entre lesdits premier et second potentiels, et un moyen (OP4)

pour comparer ledit troisième potentiel avec le signal de ré-

férence (Vref) pour fournir un signal en fonction du résultat

de la comparaison.