FR2807193A1 - Circuit electrique pour la transmission d'une information d'etat, notamment d'un organe de materiel ferroviaire roulant, et systeme electrique incorporant un tel circuit - Google Patents

Abstract

Circuit électrique (CE (i) ) pour la transmission d'une information relative à l'état d'un paramètre ou d'un équipement, notamment pour une application dans le domaine ferroviaire.Il comporte des moyens pour réguler l'intensité du courant dans un interrupteur (5), comportant des moyens de commutation (10, 11, 12) des connexions et comportant des moyens d'emmagasinage selfiques (6) et des moyens d'emmagasinage capacitifs (13) qui forment, en régime établi, chacun alternativement moyens de stockage et moyens de restitution d'une partie de l'énergie dudit circuit électrique (CE (i) ) selon l'état alternatif desdites connexions, défini par les moyens de commutation.Système électrique (1) incorporant un tel circuit (CE (i) ).

Description

L'invention concerne un circuit électrique pour l'acheminement d'informations de type tout ou rien, notamment pour une application dans le do maine ferroviaire.

Dans un train, de nombreux signaux de type tout ou rien indiquant l'etat d'un paramètre ou d'un équipement sont acheminés par exemple jusqu'à circuit électronique de commande d'automates ou jusqu'à un tableau de con- trole et de signalisation.

Par exemple, ces signaux sont représentatifs de l'état d'un disjoncteur de la position ouverte ou fermée d'une porte d'accès à une voiture.

Les signaux sont destinés à être acheminés avec un degré élevé de sécurité et de disponibilité, ce qui rend inadaptée l'utilisation de liaisons de faible énergie de type informatique.

Une solution actuellement utilisée consiste à brancher aux deux bor nes d'un accumulateur un circuit électrique en boucle fermée, qui comporte en serie au moins un interrupteur lié à l'état de l'organe à contrôler, une résistance, une liaison à isolation galvanique reliée au dispositif destinataire de l'information contenue dans le signal, par exemple le circuit électronique de commande d'automate ou le tableau de contrôle et de signalisation.

La position ouverte ou fermée de l'interrupteur est représentative de l'état d'un paramètre ou d'un équipement. Lorsque l'interrupteur fermé, un courant, dont l'intensité est limitée par la résistance, circule dans circuit. Lors- est ouvert, aucun courant ne passe. La présence ou l'absence ce courant transformée par la liaison à isolation galvanique en une information tout ou rien communiquée au circuit électronique.

Généralement, un train comporte une pluralité de tels circuits con nectés aux bornes d'un même accumulateur.

Comme les interrupteurs ont tendance à s'oxyder, une intensité mini male de courant, de l'ordre de quelques dizaines de milliampères, doit traverser chacun de ces interrupteurs pour les nettoyer.

Ce courant est consommé à perte dans la résistance.

De plus, la puissance dissipée dans la résistance par effet Joule pro duit de la chaleur, qui doit être évacuée.

Une solution consisterait à utiliser des ventilateurs. Cependant, à l'heure actuelle, on évite, voire on s'interdit, d'utiliser tels ventilateurs comme mode de refroidissement des circuits électroniques barques dans les trains pour des raisons de fiabilité, un ventilateur comportant des composants mécaniques susceptibles de se coincer, de se gripper et, manière générale, de provoquer une panne.

La fiabilité des composants électriques et électroniques diminuant fortement lorsque la température ambiante augmente, on cherche à produire le moins de chaleur possible.

Par ailleurs, l'accumulateur alimentant généralement plusieurs circuits, et d'autres équipements, la tension qu'il délivre varie dans le temps avec le ni veau la charge à ses bornes.

L'intensité du courant dans le circuit varie donc elle aussi, proportion nellement à l'état de charge de l'accumulateur.

Par conséquent, pour obtenir l'intensité minimale requise pour le net toyage interrupteurs, il faut consentir à consommer un important surcroît de courant et donc de puissance, pendant certaines périodes au cours du fonction nement du circuit. La production supplémentaire de chaleur qui l'accompagne accroît le problème de l'évacuation de cette chaleur.

La quantité de chaleur dissipée augmente avec le nombre d'interrupteurs et d'informations â transmettre.

L'invention vise à réduire les inconvénients susmentionnés de l'art antérieur.

L'invention a donc pour but de réaliser l'acheminent d'une information de type tout ou rien avec un degré élevé de fiabilité et de disponibilité, tout en réduisant la puissance dissipée par effet Joule.

Elle a donc pour objet un circuit électrique de transmission de l'état d'un paramètre ou d'un équipement, destiné à être branché aux bornes d'un ac cumulateur d'alimentation et comportant - une liaison à isolation galvanique entre ledit circuit électrique et une sortie pour l'émission d'une information d'état, et - un interrupteur dont la position ouverte ou fermée est représentative de l'information d'état et qui détermine le passage d'un courant dans ledit circuit électrique, le circuit électrique assurant la transmission de l'information d'état de l'interrupteur vers la sortie, par l'intermédiaire de la liaison à isolation galvanique, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour réguler l'intensité du courant dans l'interrupteur, comportant des moyens de commutation des connexions en tre les éléments constitutifs du circuit électrique et comportant des moyens d'emmagasinage selfiques en série avec l'interrupteur et des moyens d'emmagasinage capacitifs qui, en régime établi, forment chacun alternativement moyens de stockage et moyens de restitution d'une partie de l'energie dudit cir cuit électrique, selon l'état alternatif desdites connexions entre différents élé ments du circuit électrique, déterminé par les moyens de commutation.

Suivant d'autres caractéristiques de ce circuit électrique - la liaison à isolation galvanique est connectée série avec l'interrupteur ; - les moyens pour réguler l'intensité du courant dans l'interrupteur comportent en outre des moyens de contrôle d'une grandeur caractéristique de l'état circuit électrique et de commande alternative des moyens de commuta tion connexions entre les éléments constitutifs du circuit électrique en fonc tion l'état dudit circuit électrique ; - les moyens de commutation des connexions entre les éléments constitutifs du circuit électrique connectent alternativement au moins les moyens d'emmagasinage selfiques, l'interrupteur, l'accumulateur et les moyens d'emmagasinage capacitifs en série dans une boucle fermée lors d'une première phase, en régime établi, de restitution par les moyens d'emmagasinage selfiques d'une quantité d'énergie qui est stockée par les moyens d'emmagasinage capa- citifs, et les moyens d'emmagasinage selfiques, l'interrupteur et les moyens d'emmagasinage capacitifs en série dans une boucle fermée lors d'une deuxième phase , en régime établi, de restitution les moyens d'emmagasinage capacitifs d'une quantité d'énergie qui stockée par les moyens d'emmagasinage selfiques, la polarité des branchements entre les moyens d'emmagasinage selfiques et les moyens d'emmagasinage capacitifs étant inversés entre la première et la deuxième phase ; - les moyens d'emmagasinage selfiques et les moyens d'emmagasinage capacitifs comportent respectivement une inductance en série avec l'interrupteur et une capacité, le circuit électrique comporte en série avec l'interrupteur l'inductance, des première et deuxième branches en parallèle, et comporte résistance en parallèle avec l'interrupteur et l'inductance et con nectée à point de la deuxième branche, la capacité étant connectée dans la deuxième branche, et les moyens de commutation des connexions comportent des moyens pour diriger alternativement dans les première et deuxième bran ches le courant passant dans l'interrupteur et l'inductance ; la liaison à isolation galvanique est connectée dans la première branche ; - la liaison à isolation galvanique est connectée en série avec le con densateur dans la deuxième branche ; - la liaison à isolation galvanique est connectée en série avec la ré sistance ; - la période, durant laquelle le courant passant dans l'interrupteur et l'inductance circule successivement dans la première puis dans la deuxième branche, et le rapport cyclique, égal au temps de circulation de ce courant dans la première branche divisé par ladite période, sont respectivement fixe et variable et déterminés par les moyens de contrôle de la grandeur caractéristique de l'état du circuit électrique et de commande périodique des moyens de commutation ; - les moyens pour diriger alternativement dans les première et deuxième branches le courant passant dans l'interrupteur et l'inductance com portent un interrupteur commandé connecté dans la première branche et une diode connectée dans la deuxième branche entre d'une part, l'une deux jonctions des première et deuxième branches, et d'autre part, le point con nexion de la résistance sur la deuxième branche, la capacité se trouvant entre d'une part l'autre de ces deux jonctions des première et deuxième branches, et d'autre part, point de connexion de la résistance sur la deuxième branche ; - liaison à isolation galvanique est connectée en série avec la diode ; - liaison à isolation galvanique consiste en un opto-coupleur ; - liaison à isolation galvanique consiste en un transformateur ; - primaire dudit transformateur forme également au moins une par tie des moyens d'emmagasinage selfiques ; - lesdits moyens de contrôle d'une grandeur caractéristique de l'état du circuit électrique et de commande périodique des moyens de commutation forment également la liaison à isolation galvanique et sont, cet effet, pourvus de ladite sortie pour l'émission de l'information d'une part, aptes à émettre cette information à partir du traitement de ladite grandeur caractéristique, no tamment à partir du rapport cyclique, d'autre part ; - la valeur de crête, au cours d'une période, du courant passant dans l'interrupteur constitue ladite grandeur caractéristique de l'état du circuit électri que ; - le potentiel au point de connexion de la résistance sur la deuxième branche constitue ladite grandeur caractéristique de l'état du circuit électrique ; - tension aux bornes de la résistance constitue ladite grandeur ca ractéristique l'état du circuit électrique ; L'invention a également pour objet un système électrique destiné à transmette pluralité d'informations d'état, caractérisé en ce qu'il comporte un accumulateur et une pluralité de circuits électriques, tels que définis ci-dessus, destinés chacun à transmettre une information d'état et branchés en parallèles aux bornes dudit accumulateur.

Suivant d'autres caractéristiques de ce système électrique, celui-ci est embarqué dans un convoi ferroviaire, chaque interrupteur étant associé à un or gane ou un équipement dudit convoi ferroviaire, pour en contrôler l'état ou la po sition.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.1 représente un système électrique selon une première va riante de réalisation de l'invention pour la transmission d'une pluralité d'informations tout ou rien ; - la Fig.2 représente un circuit élémentaire du système électrique de la figure 1 pour la transmission d'une information tout ou rien ; - les graphes des figures 3a, 3b et 3c représentent les valeurs théori ques des courants en fonction du temps, respectivement dans trois branches du circuit de la figure 2 ; - la Fig.4 représente un circuit élémentaire analogue à celui de la fi gure 2 selon un exemple de réalisation de la première variante de réalisation de l'invention ; - la Fig.5 représente un circuit élémentaire analogue celui de la fi gure 2 selon une deuxième variante de réalisation de l'invention ; - Fig.6 représente un circuit élémentaire analogue à celui de la fi gure 2 selon troisième variante de réalisation de l'invention.

première variante de réalisation d'un système électrique 1 selon l'invention illustrée sur la figure 1.

système électrique 1 est apte à transmettre une pluralité d'informations tout ou rien à un circuit électronique 2 de commande d'automates. Le système électrique 1 comporte une pluralité de circuits élémentai res CE(i), ici au nombre de n, connectés en parallèle aux bornes d'un accumu lateur 3. Comme cela sera expliqué par la suite, chaque circuit élémentaire CE(i) est apte à transmettre une information tout ou rien représentative de l'état d'un organe ou d'un équipement à contrôler, notamment un équipement de véhicules ferroviaires.

Une connexion S(1)<B>....</B> S(i)...S(n) récupère en sortie de chaque circuit élémentaire CE(i), l'information tout ou rien au moyen d'une liaison qui sera dé crite ci-après, pour la transmettre à l'un des ports d'entrée P(1)<B>...</B> Pffl <B>...</B> P(n) du circuit électronique 2.

Le circuit électronique 2 comporte également des ports 4 de sortie par exemple pour la commande d'automates (non représentés).

Dans l'application principale visée, l'accumulateur 3, le système élec trique 1 et le circuit électronique 2 sont destinés à être embarqués dans un train. II va de soi le circuit électronique 2 de commande d'automates peut être remplacé tableau de contrôle et de signalisation ou par tout dispositif sus ceptible recevoir et de traiter une information tout ou rien.

Généralement, l'accumulateur 3 est la seule source tension conti nue pour tout le train. Aussi, les divers équipements embarqués nécessitent une alimentation en courant continu sont alimentés par cet unique accumulateur 3. La tension qu'il délivre est donc susceptible de varier dans le temps, en fonc tion de la charge à ses bornes, entre 0,6 fois et 1,4 fois sa tension nominale.

Les accumulateurs 3 généralement utilisés à l'heure actuelle dans les trains, présentent des tensions nominales de 24 volts, 36 volts, 48 volts, 96 volts et 110 volts. soucis de clarté, on a isolé sur la figure 2, un circuit élementaire CE(i) entrant dans la construction du système électrique 1. Ce circuit élementaire CE(i) comporte une boucle B alimentée par l'accumulateur 3 et qui comprend, disposés série, un interrupteur 5, une inductance 6, une liaison à isolation galvanique 7 qui peut par exemple être réalisée au moyen d'un optocoupleur, et deux branches 8 et 9 en parallèle.

Pour des raisons de commodité, la convention suivante est adoptée dans la suite la description : le sens de circulation d'un courant dans la boucle B de la borne vers la borne - de l'accumulateur 3 définit une orientation positive de cette boucle B.

branche 8 comporte, disposés en série, un transistor 10 un dis positif de regulation 11 commandant ledit transistor 10. La polarisation tran sistor 10 telle qu'un courant circulant entre les deux électrodes principales, autres que celle de commande, du transistor est positif selon l'orientation con ventionnelle la boucle B adoptée précédemment.

dispositif de régulation 11 comporte des moyens de mesure de l'intensité courant qui parcourt la branche 8, ainsi qu'une horloge (non repré sentée).

La deuxième branche 9 comporte une diode 12 et un condensateur 13 en série.

résistance 14 est disposée entre un point P de la branche 9 loca lisé entre diode 12 et le condensateur 13, et la borne + de l'accumulateur 3. diode 12 est polarisée de manière à interdire la décharge du con densateur 13 ailleurs que par la résistance 14.

L'organe ou l'équipement dont on veut contrôler l'état actionne la fer meture et l'ouverture de l'interrupteur 5.

Lorsque l'interrupteur 5 est ouvert, aucun courant ne passe dans la boucle B travers de la liaison galvanique 7, qui, lorsqu'elle consiste en un op- tocoupleur, délivre aucun courant de sortie sur la connexion S(i).

La fréquence de commande du transistor 10 est fixée, par exemple autour de 240 kHz, par l'horloge du dispositif de régulation 11. Au cours d'une période T définie comme l'inverse de cette fréquence de commande du transistor 10, laquelle période est, dans l'exemple décrit fixe, mais qui peut être rendue variable dans d'autres réalisations, le transistor 10 est consécutivement rendu passant puis bloqué. Le rapport cyclique a, égal au temps durant lequel tran sistor 10 passant divisé par la période T, est variable. Il est déterminé le dispositif régulation 11 par comparaison de la valeur de crête du courant courant branche 8 au cours d'une période T à une valeur de consigne l'ordre de mA mémorisée dans le dispositif de régulation 11, afin de réguler courant dans la boucle B.

Lorsque l'interrupteur 5 est ouvert, le courant dans la branche 8 est nul, et donc inférieur à la valeur de consigne du dispositif de régulation 11. Le rapport cyclique a est alors égal à 1 et le transistor 10 est passant d'une façon continue.

On notera également que, dans cette position de l'interrupteur 5, le potentiel Vp au point P est égal à la tension E aux bornes de l'accumulateur 3. Lorsque l'interrupteur 5 est actionné de sa position ouverte vers sa position fermée, débute alors une phase transitoire. Le transistor 10 étant pas sant, l'inductance 6 de valeur L et de résistance propre r est soumise à la tension E délivrée par l'accumulateur 3. L'intensité i6 du courant dans l'inductance 6 est déterminée par la relation

et croît exponentielle ment en fonction du temps t dans le cas général et sensi blement lineairement lorsque la période de commande est très inférieure à la constante temps de l'inductance 6 de valeur Llr.

Après une ou plusieurs périodes T, le courant i6 est parvenu à une valeur telle le rapport cyclique a commence à s'éloigner de sa valeur initiale égale à 1 et transistor 10 se bloque.

L'inductance 6 se démagnétise par un courant i12 traversant la diode 12, en direction du point P. Ce courant i12 se divise en P en deux courants i13 et i14 qui parcourent respectivement le condensateur 13 et la résistance 14. Le cou rant i14 est initialement relativement faible, car l'essentiel du courant i12 en prove nance la diode 12 est appliqué au condensateur 13. Le courant i13 accroît la charge condensateur 13 et le potentiel Vp au point P croît au-dessus de sa valeur initiale E.

En fin de période T, le transistor 10 est de nouveau passant et si l'interrupteur 5 est toujours fermé, le cycle qui vient d'être décrit se répète plu- sieurs fois de manière quasi-identique à cette différence près que le potentiel Vp au point P désormais augmente.

A chaque nouveau cycle, le potentiel Vp augmente progressivement pour tendre vers une valeur de stabilisation après la phase transitoire qui vient d'être décrite. La valeur de stabilisation de Vp est atteinte lorsque la moyenne de l'intensité du courant 11ç, déterminée par la tension aux bornes de la résistance 14 et la valeur R de cette résistance 14 selon la relation

égale à la valeur moyenne du courant i12 à travers la diode 12.

Désormais, le circuit élémentaire CE(i) est entré dans un régime sen siblement stabilisé. La valeur du potentiel Vp au point P est alors sensiblement constante.

figures 3a, 3b et 3c illustrent le fonctionnement du circuit élémen taire CE(i) fois qu'il est entré dans ce régime sensiblement stabilisé où le courant circulant dans l'inductance n'est pas interrompu.

Plus précisément, la courbe 3a représente l'évolution du courant i6 en fonction du temps dans l'inductance 6, et les courbes 3b et 3c représentent la contribution ce courant i6 dans les intensités respectivement du courant ilo passant dans transistor 10 et du courant i12 passant dans la diode Lorsque le transistor 10 est passant en début de période pendant une durée potentiel E de l'accumulateur 3 est appliqué à l'inductance 6. Le courant i6 établit dans l'interrupteur 5, l'inductance 6, la liaison isolation galvanique le transistor 10, est déterminé, en première approximation, si la période de commande est très inférieure à la constante de temps de l'inductance 6, par la relation

ou encore, par la relatior dans lesquelles t est

le temps et i6m est la valeur minimale du courant i6 à l'instant où le transistor 10 devient passant.

L'intensité du courant i6 croit approximativement linéairement au cours du temps avec une pente

, à partir d'une intensité minimale i6m jusqu'à une intensité ' maximale. Après une durée aT, le transistor 10 se bloque et ce, jusqu'en fin de période T. La tension aux bornes de l'inductance 6 est égale à VP, le potentiel VP au point P étant sensiblement constant et supérieur à E. L'intensité du cou rant i6 qui traverse l'inductance 6 est en première approximation déterminée par la relation

et décroît linéairement de la valeur maximale i6M jus qu'à la valeur minimale i6m.

Ce courant i6 à travers l'inductance 6 s'écoule pour part dans la boucle fermée comprenant l'inductance 6, la diode 12, le condensateur 13, l'accumulateur 3 et l'interrupteur 5. L'autre part de ce courant " circule dans la résistance 14 et parcourt la boucle fermée comportant l'inductance 6, la diode 12, la résistance et l'interrupteur 5.

La du courant i6 qui passe dans le condensateur 13 lorsque le transistor 10 bloqué et l'inductance 6 se décharge, entretient la charge de ce condensateur 3 et le potentiel VP au point P.

En effet, le condensateur 13 se décharge par ailleurs durant le temps aT, pendant la diode 12 est bloquée, d'une quantité qui doit être en moyenne égale sa recharge par la diode 12, pendant le temps (1-#)T, en ré gime établi.

Lorsqu'il se décharge, le condensateur 13 restitue une partie de son énergie au circuit en alimentant au moins l'interrupteur 5, l'inductance 6, la liai son à isolation galvanique 7 et le transistor 10, et éventuellement en alimentant également l'accumulateur 3.

D'un point de vue énergétique, en début de période pendant aT, le condensateur 13 se décharge, et une partie de son énergie transférée à l'inductance 6 qui se magnétise, ce qui génère le courant i6 dans l'interrupteur 5, l'inductance 6, la liaison à isolation galvanique et le transistor 10. En fin de pé riode T, pendant (1-(x)T, l'inductance se démagnétise et une partie de son éner gie est transférée au condensateur 13 qui se charge, ce qui génère le courant i6 dans l'interrupteur 5, l'inductance 6 et la liaison à isolation galvanique 7.

Le courant i6 est donc en partie la conséquence d'un transfert d'énergie du condensateur 13 vers l'inductance 6, puis de l'inductance 6 vers le condensateur 13.<B>Il</B> convient de noter qu'entre ces deux phases de transfert d'énergie, la polarité des branchements entre l'inductance et le condensateur 13 sont inversés. L'accumulateur 13 entretient le niveau d'energie du circuit en compensant les pertes notamment dans la résistance 14. L'accumulateur 3 a également pour fonction de fournir l'énergie initiale au circuit lors de la phase transitoire de démarrage commentée précédemment.

Le dispositif de régulation 11 détermine le rapport cyclique a de ma nière à réguler l'intensité du courant i6 qui traverse l'inductance 6. Lorsque le transistor 10 est passant, le courant i6 croît. Inversement, courant i6 décroît quand transistor 10 est bloqué. Le rapport cyclique a détermine donc les du rées phases de croissance et de décroissance du courant i6 au cours d'une période En augmentant l'une desdites durées par rapport à l'autre, le dispositif de régulation 11 peut faire varier l'intensité du courant i6 entre le début et la fin de la période T.

En régime stabilisé, le courant i6 dans l'inductance 6 tel qu'illustré sur la figure 3a, sans être tout à fait continu, n'évolue que sur une plage réduite comprise entre i6R, et 16M. Sa valeur moyenne est ajustée de manière à obtenir le passage du courant minimal requis pour assurer le nettoyage de l'interrupteur 5.

Or, le courant qui traverse l'inductance 6 s'écoule également dans la liaison à isolation galvanique 7.

Ainsi, lorsque l'interrupteur 5 est fermé, il s'établit un courant dans la liaison à isolation galvanique 7, laquelle produit en réponse un signal de sortie sur la connexion S(i).

La position de la liaison à isolation galvanique 7 en série avec l'interrupteur 5 est avantageuse puisque le signal qu'elle génère en sortie est une image sensiblement fidèle du courant qui traverse cet interrupteur 5.

On notera que plus la capacité C du condensateur 13 est élevée, plus le potentiel VP est stable.

En effet, la variation de tension aux bornes du condensateur 13 en raison d'une variation donnée de sa charge, est inversement proportionnelle à sa capacité C.

Toutefois, les durées des régimes transitoires à l'ouverture et à la fer meture l'interrupteur 5 durant lesquels le condensateur 13 respectivement se charge se décharge et que l'on souhaite les plus courtes possible, évoluent avec la capacité de ce condensateur 13 et dans le même sens qu'elle. Aussi, la détermination C réside dans un compromis.

Le courant en provenance du condensateur 13 ou courant sortant et qui traverse la resistance 14 est celui qui assure la décharge du condensateur 13. Or, en régime stabilisé, le courant moyen sortant du condensateur est égal au courant is en provenance de l'inductance 6 qui y entre. Ce dernier est fixé par le dispositif de régulation 11.

Par conséquent, le courant en provenance du condensateur 13 et qui traverse la résistance 14 est lui aussi déterminé par le dispositif de régulation 11. La différence de potentiel VP-E aux bornes de la résistance 14 s'établit à une valeur proportionnelle à l'intensité de ce courant et inversement proportionnelle à la valeur R de cette résistance 14. Aussi, la valeur R de la résistance 14 permet de déterminer la différence de potentiel VP-E, la valeur du courant i6 étant fixée par ailleurs.

Le fonctionnement de l'invention qui vient d'être exposé reduit l'énergie dissipée par effet Joule de deux manières.

Premièrement, l'accumulateur 3 entretient le niveau d'énergie dans le circuit, et seule la puissance qu'il libère à cet effet est consommée effet Joule. Le courant i6 dans l'interrupteur 5 n'est pas uniquement limité ré sistance qui dissipe nécessairement de l'énergie par effet Joule comme dans l'art antérieur cité, mais aussi par le transfert alternatif d'une quantité d'énergie qui cause une croissance puis une décroissance de ce courant is et permet sa régu lation.

Deuxièmement, l'intensité du courant i6 injectée dans le circuit ré gulée par sa valeur maximale i6M qui est indépendante de la tension E delivrée par l'accumulateur 3. Contrairement à ce qui est obtenu dans l'art antérieur, une variation de la tension E délivrée par l'accumulateur 3 n'introduit pas une varia tion du courant consommé par la résistance 14.

Sur la figure 4, la liaison à isolation galvanique consiste en cou plage magnétique réalisé par un transformateur 7', à entrefer dans le cas où la composante continue du courant traversant le primaire est importante, dont l'enroulement primaire forme également, au moins en partie, celui de l'inductance 6. Le secondaire est, pour sa part, relié à la connexion S(i). Le fonctionnement du circuit élémentaire CE(i) reste inchangé. va riation du courant i6 dans l'inductance 6 entre i6R, et i6M, lorsque l'interrupteur 5 est fermé, produit en sortie une tension et/ou un courant aux bornes du secon daire du transformateur 7' qui constituent le signal de sortie après redressement un redresseur non représenté.

Dans la variante de réalisation représentée sur la figure 5, la liaison à isolation galvanique 7 a été déplacée depuis une position en série avec l'inductance 6 vers une position en série avec le transistor 10, sur la branche 8.

fonctionnement du circuit élémentaire CE(i) demeure le même, le signal de sortie récupéré sur la connexion S(i) étant intermittent comme le courant ilo qui traverse le transistor 10. Des moyens permettant de lisser ou de moyenner ce signal de sortie peuvent être prévus sur le circuit de sortie associé à la connexion sortie S(i).

Dans la variante de réalisation de la figure 6, le dispositif de régulation 11 a été remplacé par un dispositif de régulation 11' qui comporte des moyens de mesure de la tension VP aux bornes du condensateur 13.

Le dispositif de régulation 11' détermine le rapport cyclique a et com mande le transistor 10 de manière à réguler la tension VP aux bornes con densateur 13 autour d'une valeur de consigne.

En effet, lorsque le rapport cyclique a augmente, l'intensité moyenne du courant i6 dans l'inductance 6 augmente comme cela a été vu précédemment, ainsi que la part de ce courant i6 qui s'écoule dans le condensateur et le charge. Cela a pour effet de faire croître le potentiel VP au point P.

En effet, en régime stabilisé, le courant moyen qui sort du condensa teur 13 doit être égal au courant moyen en provenance de l'inductance 6 qui y entre. Or, ce courant qui sort du condensateur 13 et qui le décharge s'établit également dans la résistance 14 et est déterminé par la différence de potentiel VP-E aux bornes de cette résistance 14.

Dans le sens contraire, une diminution du rapport cyclique a permet de faire descendre la valeur du potentiel VP au point P, ce qui traduit une diminu tion de l'intensité moyenne du courant i6 circulant dans l'inductance 6. Le fonc tionnement du circuit élémentaire CE(i) reste inchangé par ailleurs.

Une variante de commande avantageuse utilise une mesure de la tension Vp-E aux bornes de la résistance 14 pour réguler le courant dans la ré- sistance 14 par la relation (Vp-E)lR et donc la puissance dissipée (Vp E)zIR, tout en maintenant un courant dans l'interrupteur 5 faiblement décroissant en fonction de la tension de l'accumulateur 3.

L'invention ne se limite pas aux variantes de réalisation qui viennent d'être décrites. Notamment, la liaison à isolation galvanique peut etre disposée sur l'une quelconque des branches du circuit élémentaire CE(i) exemple en série avec diode 12, le condensateur 13 ou avec la résistance même, le transistor 10 peut être remplacé par n'importe quel type d'interrupteur commandé.

Egalement, l'information de sortie peut être générée le dispositif de régulation 11 ou 11', qui remplit alors la fonction de la liaison isolation gal vanique 7 7', sur la base de la valeur du rapport cyclique a, laquelle est égale à 1 quand l'interrupteur 5 est ouvert et s'écarte de 1 quand il est fermé.

L'invention ne se limite pas à une application ferroviaire, mais con cerne la transmission, dans tout domaine, d'une information tout rien.

Parmi les avantages de l'invention, on notera que la réduction de la puissance totale dissipée par effet Joule dans un circuit conforme à l'invention permet de diminuer la taille des résistances, composants les plus encombrants, à température et à vitesse d'air de refroidissement identiques.

Cette diminution de taille permet de réduire l'encombrement d'une voie de lecture, et donc de ménager de la place à un plus grand nombre de cir cuits de lecture sur une surface de carte électronique identique, malgré un nom bre de composants plus importants.

Claims (1)

<U>REVENDICATIONS</U>

1. Circuit électrique (CE(i)) de transmission de l'état d'un paramètre ou d'un équipement, destiné à être branché aux bornes d'un accumulateur (3) d'alimentation et comportant - liaison à isolation galvanique (7 ;7') entre ledit circuit électrique (CE(i)) et sortie (S(i)) pour l'émission d'une information d'état, et - interrupteur (5) dont la position ouverte ou fermee est représenta tive de l'information d'état et qui détermine le passage d'un courant dans ledit circuit électrique (CE(i)) , le circuit électrique (CE(i)) assurant la transmission de l'information d'état de l'interrupteur (5) vers la sortie S(i), par l'intermédiaire de la liaison à isolation gal vanique (7 ;7'), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour réguler l'intensité du courant dans l'interrupteur (5), comportant des moyens de commutation (10,11,12 ;11') des connexions entre les éléments constitutifs du circuit électrique (CE(i)) et comportant moyens d'emmagasinage selfiques (6) en série avec l'interrupteur et des moyens d'emmagasinage capacitifs (1 qui, en régime établi, forment chacun alternativement moyens de stockage et moyens de resti tution d'une partie de l'énergie dudit circuit électrique (CE(i)), selon l'état alternatif desdites connexions entre les différents éléments du circuit electrique (CE(i)), déterminé les moyens de commutation. Circuit électrique (CE(i)) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison à isolation galvanique (7,7') est connectée en série avec l'interrupteur (5). 3. Circuit électrique (CE(i)) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens pour réguler l'intensité du cou rant dans l'interrupteur (5) comportent en outre des moyens (11,11') de contrôle d'une grandeur caractéristique de l'état du circuit électrique (CE(i)) et de com mande alternative des moyens de commutation (10,12) des connexions entre les éléments constitutifs du circuit électrique (CE(i)) en fonction de l'état dudit circuit électrique. 4. Circuit électrique (CE(i)) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de commutation (10,12) des connexions entre les éléments constitutifs du circuit électrique (CE(i)) connectent alternativement au moins - moyens d'emmagasinage selfiques (6), l'interrupteur (5), l'accumulateur et les moyens d'emmagasinage capacitifs (13) en série dans une boucle fermee lors d'une première phase, en régime etabli, de restitution par les moyens d'emmagasinage selfiques (6) d'une quantité d'énergie qui est stock ée par les moyens d'emmagasinage capacitifs (13), et - les moyens d'emmagasinage selfiques (6), l'interrupteur (5) et les moyens d'emmagasinage capacitifs (13) en série dans boucle fermée lors d'une deuxième phase , en régime établi, de restitution par les moyens d'emmagasinage capacitifs (13) d'une quantité d'énergie qui est stockée par les moyens d'emmagasinage selfiques (6), la polarité des branchements entre les moyens d'emmagasinage selfiques (6) et les moyens d'emmagasinage capacitifs (13) étant inversés entre la première et la deuxième phase. 5. Circuit électrique (CE(i)) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'emmagasinage selfiques et les moyens d'emmagasinage capacitifs comportent respectivement une inductance (6) en série avec l'interrupteur (5) et une capacité (13), en ce que le circuit élec trique (CE(i)) comporte en série avec l'interrupteur (5) et l'inductance (6), des première et deuxième branches (8,9) en parallèle, et comporte une résistance (14) en parallele avec l'interrupteur (5) et l'inductance (6), et connectée à un point (P) de deuxième branche (9), la capacité (13) étant connectée dans la deuxième branche (9), et en ce que les moyens de commutation des connexions comportent des moyens (10,12) pour diriger alternativement dans les première et deuxième branches (8,9) le courant passant dans l'interrupteur (5) et l'inductance (6). 6. Circuit électrique (CE(i)) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la liaison à isolation galvanique (7 ;7') est connectée dans la première bran che (8). 7. Circuit électrique (CE(i)) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la liaison à isolation galvanique (7 ;7') est connectée en série avec le con densateur (13) dans la deuxième branche (9). 8. Circuit électrique (Lt(i)) selon la revenoication 5, caractérise en ce que la liaison à isolation galvanique (7 ;7') est connectée en série avec la résis tance (14). 9. Circuit électrique (CE(i)) selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la période (T), durant laquelle le courant passant dans l'interrupteur (5) et l'inductance (6) circule successivement dans première (8) puis dans la deuxième branche (9), et le rapport cyclique (a), égal au temps de circulation de ce courant dans la première branche (8) divisé ladite pé riode (T), sont respectivement fixe et variable et déterminés par moyens (11 ;11') contrôle de la grandeur caractéristique de l'état du circuit électrique (CE(i)) et commande périodique des moyens de commutation (10, Circuit électrique (CE(i)) selon l'une quelconque revendica tions 5 à caractérisé en ce que les moyens (10) pour diriger alternativement dans les première et deuxième branches (8,9) le courant passant dans l'interrupteur (5) et l'inductance (6) comportent un interrupteur commandé (10) connecté dans la première branche (8) et une diode (12) connectée dans la deuxième branche (9) entre d'une part, l'une des deux jonctions des première et deuxième branches (8,9), et d'autre part, le point (P) de connexion de la résis tance (1 sur la deuxième branche (9), la capacité (13) se trouvant entre d'une part l'autre de ces deux jonctions des première et deuxième branches (8,9), et d'autre le point (P) de connexion de la résistance (14) sur la deuxième branche 1. Circuit électrique (CE(i)) selon la revendication 10,caractérisé en ce que la liaison à isolation galvanique (7 ;7') est connectée en série avec la diode ( ). 12. Circuit électrique (CE(i)) selon l'une quelconque des revendica tions précédentes, caractérisé en ce que la liaison à isolation galvanique (7) con siste un opto-coupleur. 13. Circuit électrique (CE(i)) selon l'une quelconque des revendica tions précédentes, caractérisé en ce que la liaison à isolation galvanique consiste en un transformateur (7'). 14. Circuit électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la liaison à isolation galvanique (7;7') consiste en un transformateur (7') connecté en série avec l'interrupteur (5) et dont le primaire forme également au moins une partie des moyens d'emmagasinage selfiques. Circuit électrique (CE(i)) selon l'une quelconque des revendica tions 3 à caractérisé en ce que lesdits moyens (11 ;11') de contrôle d'une grandeur caractéristique de l'état du circuit électrique (CE(i)) et de commande périodique des moyens de commutation (10,12) forment également la liaison â isolation galvanique (7 ;7') et sont, à cet effet, pourvus de ladite sortie S(i) pour l'émission l'information d'une part, et aptes â émettre cette information à partir du traitement de ladite grandeur caractéristique, notamment à partir du rapport cyclique d'autre part. Circuit électrique (CE(i)) selon l'une quelconque des revendica tions 3 à 1 caractérisé en ce que la valeur de crête, au cours d'une période (T), du courant passant dans l'interrupteur (5) constitue ladite grandeur caractéristi que de l'état circuit électrique (CE(i)). Circuit électrique (CE(i)) selon l'une quelconque des revendica tions 5 à 1 caractérisé en ce que le potentiel (Vp) au point (P) de connexion de la résistance (14) sur la deuxième branche (9) constitue ladite grandeur caracté ristique de l'etat du circuit électrique (CE(i)). Circuit électrique (CE(i)) selon l'une quelconque revendica tions 5 à 1 caractérisé en ce que la tension (E-Vp) aux bornes la résistance (14) constitue ladite grandeur caractéristique de l'état du circuit électrique (CE(i)). 19. Système électrique (1) destiné à transmette pluralité d'informations d'état, caractérisé en ce qu'il comporte un accumulateur (3) et une pluralité circuits électriques (CE(i)) selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, destinés chacun à transmettre une information d'état et branchés en pa rallèles bornes dudit accumulateur (3). 20. Système électrique (1) selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il est embarqué dans un convoi ferroviaire, chaque interrupteur (5) étant asso cié à un organe ou un équipement dudit convoi ferroviaire, pour en contrôler l'état ou la position.