WO2008059136A1 - Device and method for powering and controlling an audible warning device, particularly for motor vehicles - Google Patents

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WO2008059136A1
WO2008059136A1 PCT/FR2007/001804 FR2007001804W WO2008059136A1 WO 2008059136 A1 WO2008059136 A1 WO 2008059136A1 FR 2007001804 W FR2007001804 W FR 2007001804W WO 2008059136 A1 WO2008059136 A1 WO 2008059136A1
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electronic control
control board
solenoid coil
coil
voltage
Prior art date
Application number
PCT/FR2007/001804
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French (fr)
Inventor
Nicolas Bercher
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Societe De Composants Electriques
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K9/00—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
    • G10K9/12—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated
    • G10K9/13—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated using electromagnetic driving means

Definitions

  • the present invention relates to a device for power supply and control of a buzzer, in particular for a motor vehicle.
  • Motor vehicle horns have been around for many decades and help improve road safety. In particular, it may be desirable, or even recommended, to use the horn in a situation of imminent danger, for example to warn other motorists, cyclists or pedestrians.
  • the electronic control board can be placed either inside or outside, in a housing provided for this purpose, if the complexity of the functionality of the card requires it. In any case, it is not possible, with current sales volumes, to design and manufacture a mechanical base specific to a particular model of electronic horn. On the contrary, it is the electronic control board that must adapt to the existing mechanical concept in order to take advantage of the large sales volume of electromechanical sound alarms.
  • the electronic control board must necessarily be placed inside the horn to avoid the extra cost of an external box.
  • the electronic control board is connected, via two first connection pads, to a power source, such as a conventional motor vehicle battery, and, via two second pads of connection to an electromagnet coil for oscillating a membrane for producing sound.
  • the shape of the horn box, as well as the need for the electronic control board to be connected to the two connection terminals, are important constraints for the design of said card. This requires in particular to use a printed circuit having a more or less rounded shape, for example a crescent moon surrounding the coil. A significant volume of the housing is unnecessarily wasted.
  • An object of the present invention is therefore to solve the problems mentioned above using a simple solution to implement and use, reliable and inexpensive.
  • the invention proposes to radically change the way to feed the electronic control board.
  • the subject of the present invention is a device for powering and controlling a buzzer, in particular for a motor vehicle, said buzzer being connected to a source of DC power and comprising at least one electronic card.
  • control unit and an electromagnet coil driven by the control board and adapted to vibrate an oscillating membrane to produce a sound characterized in that the power source is connected only to the electromagnet coil, which is in turn directly connected to the electronic control board to feed it.
  • the solution of the present invention thus significantly reduces the dimensions of the electronic control board and simplify its shape while reducing the number and position of the electrical contacts necessary for its power supply.
  • the risk of loss of contact is reduced because it suffices to make a single crimping instead of two.
  • This also induces a decrease in the mechanical stresses that the card undergoes. From an electrical point of view, it is possible to use a voltage higher than the value of 5V usually used and to improve the heat dissipation while increasing the performance and the life of the circuit.
  • the formatting of the electronic circuits of the card is easier. Finally, the electronic card is naturally protected against short circuits.
  • the power supply of the electronic control board is performed by a jumper connected to an electrical connection connecting the solenoid coil to an electronic power switch of said card;
  • the electronic control board has two electrical connection contacts arranged on either side of the card, the first being connected to ground and the second being connected to the bridge;
  • the solenoid coil and the electronic control board are mounted inside a housing and arranged so that the electrical connection contacts of the electronic control board are close to each other and in close proximity immediate electromagnet coil;
  • the electronic control board occupies a reduced volume in the housing and has a shape other than a crescent surrounding locally the solenoid coil;
  • the power source is a motor vehicle battery delivering a DC voltage greater than or equal to 12V;
  • the electronic control board includes a voltage stabilizer powered by the solenoid coil, a control unit connected to the voltage stabilizer and an electronic power switch connected to the coil.
  • the present invention also relates to a method for electrically powering and controlling a buzzer, in particular a motor vehicle, using a device as described above, characterized in that it consists in supply only the solenoid coil with the DC voltage supply and supply the electronic control board directly with the solenoid coil.
  • the solenoid coil being fed cyclically by the power source
  • the electronic control board is powered by recovering, with each sudden cyclic fall of the supply current.
  • the electromagnet coil an induced portion of this current, and supplying this induced current portion to the electronic control board;
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a buzzer according to the present invention
  • Fig. 2 is a top view of the horn of Fig. 1
  • Fig. 3 is a diagram of a power supply and control device of said horn according to the present invention.
  • FIG. 1 is a sectional view of a buzzer 1 according to the present invention.
  • This alarm 1 comprises a housing 10 enclosing an electronic control board 20, an electromagnet coil 30, an electromagnet 40 and an oscillating membrane 50.
  • the electromagnet coil 30 surrounds a fixed core 42 of the electromagnet 40.
  • the fixed core 42 of the electromagnet 40 is integral with the housing 10 and spaced apart from a core
  • the mobile core 44 of the electromagnet 40 is in contact with the oscillating membrane 50.
  • the cyclic sending of an electric current in the solenoid coil 30 generates the reciprocating movement of the movable core 44 relative to the fixed core 42.
  • This back and forth movement thus causes vibration of the oscillating membrane 50 which can then produce a more or less serious sound and more or less long.
  • An acoustic amplifier 60 such as a horn of known type, can also be mounted at the output of the oscillating membrane 50 in order to increase the power of the sound.
  • the electronic control board 20 is disposed inside the housing 10, close to the solenoid coil
  • the sound horns of the prior art have an electronic control board which is particularly large and occupies a large area inside the outer casing.
  • the electronic card is generally crescent-shaped surrounding the solenoid coil about a quarter of its circumference.
  • the electronic control board has four electrical connection contacts that are quite far apart.
  • the electronic control board 20 extends laterally with respect to the electromagnet coil 30 and thus occupies a smaller area than in the alarms of the art. previous.
  • the electronic control board 20 comprises electrical connection contacts 21 and 22 which are arranged very close to one another, in the immediate vicinity of the solenoid coil 30.
  • electrical connection contact 21 may for example be constituted by a metal rivet fixing to the housing 10.
  • FIG. 3 is a block diagram of a power supply and control device 100 of the horn 1 according to the present invention.
  • This device 100 comprises a power source 110 external to the housing 10, for example a car battery 112 providing a DC current of 12V or 24V.
  • the battery 112 is connected on the one hand to the solenoid coil 30 via a wiring 114, and on the other hand to ground 115.
  • the electronic control board 20 represented by the dashed lines of FIG. 3, comprises a voltage stabilizer 24 connected to a control unit 25 itself connected to an electronic power switch 26 intended to drive the coil 30 through the The stabilizer 24, the control unit 25 and the electronic power switch 26 are respectively connected to the ground 115 via cables 24 ', 25' and 26 '.
  • a bridging circuit 117 is connected to the wiring 116 to enable the solenoid coil 30 to feed directly to the control electronic card 20 via the voltage stabilizer 24.
  • the first electrical connection contact 21 is connected to the ground 115 while the second electrical connection contact 22 is connected to the bridge 117.
  • the electronic control board 20 needs to be powered by an electrical source delivering a current exceeding a threshold equivalent to only a few milliamperes.
  • the solenoid coil 30 needs to be powered by an electrical source delivering a large enough current, typically several amperes, to be able to move the mobile part 44 of the electromagnet 40 in order to vibrate the oscillating membrane 50.
  • the principle used thus consists in recovering part of the current sent into the electromagnet coil 30 during the conduction phases. Indeed, during the phases where the current flows through the solenoid coil 30, it stores the inductive energy. It is then possible to restore a weak portion of this current to supply the electronic control board 20.
  • the current flowing through the coil 30 abruptly changes from its maximum instantaneous value (several amperes) to a zero value.
  • This current drop across the solenoid coil 30 results in a large overvoltage at the terminals of the electronic power switch 26, and therefore of the electronic control board 20. It is these overvoltages that make it possible to recover the voltage. energy required to supply the electronic control card 20.
  • the voltage usually used is 5V.
  • the present invention makes it possible to work at a higher voltage since the electronic control board 20 is powered by means of overvoltages present at the terminals of the electromagnet coil 30.
  • the fact of using a power supply supplying a power supply 12V voltage output battery 112 reduces the heat dissipation on the electronic power switch 26 because the performance of it increases with the control voltage.
  • the device of the present invention has a natural protection against short circuits. Indeed, if a fault on the control unit 25 occurs, the supply of the electronic control board 20 will fall to zero volts because the recovery phase of the energy could not occur. Falling to this value of zero voltage, the risk of electrical fault is removed. However, this risk is zero only if the fault is due to the control unit 25 but not if it occurs directly on the electronic power switch 26 or on the solenoid coil 30.
  • the device 100 comprises at least one inductive load: the coil 30,
  • the electronic control board 20 needs a very small amount of current to function (a few mA), the energy that passes through the solenoid coil 30 is much greater than that required for the operation of the electronic control card 20,
  • the device operates in an oscillatory manner; the charge is not constantly activated, which makes it possible to have phases of rest which are necessary for the recovery of the energy, and
  • the supply voltage supplied by the battery 112 is continuous.

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Abstract

The invention relates to a device for powering and controlling (100) an audible warning device (1) particularly for a motor vehicle, said warning device (1) being connected to a DC power source (110) and including at least one electronic control card (20) and a magnet coil (30) which is controlled by said card (20) and which can vibrate an oscillating membrane in order to produce a sound. The invention is characterised in that the power source (110) is only connected to the magnet coil (30) which in turn is directly connected to the electronic control card (20) in order to power same.

Description

Dispositif et procédé d'alimentation électrique et de commande d'un avertisseur sonore, en particulier pour véhicule automobile. Device and method for power supply and control of a buzzer, in particular for a motor vehicle.
La présente invention concerne un dispositif d'alimentation électrique et de commande d'un avertisseur sonore, en particulier pour véhicule automobile.The present invention relates to a device for power supply and control of a buzzer, in particular for a motor vehicle.
Les avertisseurs sonores pour véhicule automobile existent depuis de nombreuses décennies et permettent d'améliorer la sécurité routière. En particulier, il peut être souhaitable, voire recommandé, d'utiliser l'avertisseur dans une situation de danger imminent, par exemple pour avertir les autres automobilistes, les cyclistes ou les piétons.Motor vehicle horns have been around for many decades and help improve road safety. In particular, it may be desirable, or even recommended, to use the horn in a situation of imminent danger, for example to warn other motorists, cyclists or pedestrians.
Depuis quelques années, des modèles d'avertisseurs sonores munis d'une carte électronique de pilotage ont été proposés, notamment d'offrir de nouvelles fonctionnalités à l'utilisateur. L'ajout d'une carte électronique permet également d'augmenter la durée de vie du produit en évitant le vieillissement du rupteur de commande, de faire varier le niveau sonore en fonction de la tension d'alimentation, de fonctionner en mode multi-tension ou de diminuer les perturbations électroniques.In recent years, models of audible warning devices equipped with an electronic control card have been proposed, in particular to offer new functionalities to the user. The addition of an electronic card also makes it possible to increase the life of the product by avoiding the aging of the control switch, to vary the sound level according to the supply voltage, to operate in multi-voltage mode or to reduce the electronic disturbances.
Dans les avertisseurs sonores du commerce, la carte électronique de pilotage peut être placée soit à l'intérieur, soit à l'extérieur, dans un boîtier prévu à cet effet, si la complexité des fonctionnalité de la carte l'exige. Dans tous les cas, il n'est pas envisageable, avec les volumes de vente actuels, de concevoir et de fabriquer une base mécanique spécifique à un modèle particulier d'avertisseur électronique. Au contraire, c'est la carte électronique de pilotage qui doit s'adapter au concept mécanique déjà existant afin de tirer profit du volume de vente important des avertisseurs sonores électromécaniques.In commercial audible alarms, the electronic control board can be placed either inside or outside, in a housing provided for this purpose, if the complexity of the functionality of the card requires it. In any case, it is not possible, with current sales volumes, to design and manufacture a mechanical base specific to a particular model of electronic horn. On the contrary, it is the electronic control board that must adapt to the existing mechanical concept in order to take advantage of the large sales volume of electromechanical sound alarms.
Ainsi, dans le cadre du développement d'un avertisseur sonore électronique à faible coût de fabrication, la carte électronique de pilotage doit nécessairement être placée à l'intérieur de l'avertisseur pour éviter le surcoût d'un boîtier externe. Pour fonctionner, la carte électronique de pilotage est reliée, par l'intermédiaire de deux premiers plots de connexion, à une source d'alimentation, telle qu'une batterie conventionnelle de véhicule automobile, et, par l'intermédiaire de deux seconds plots de connexion, à une bobine d' électroaimant servant à faire osciller une membrane destinée à produire un son.Thus, in the context of the development of an electronic buzzer low manufacturing cost, the electronic control board must necessarily be placed inside the horn to avoid the extra cost of an external box. To operate, the electronic control board is connected, via two first connection pads, to a power source, such as a conventional motor vehicle battery, and, via two second pads of connection to an electromagnet coil for oscillating a membrane for producing sound.
La forme du boîtier de l'avertisseur sonore, ainsi que la nécessité pour la carte électronique de pilotage d'être reliée aux deux bornes de connexion, sont des contraintes importantes pour la conception de ladite carte. Cela oblige notamment à utiliser un circuit imprimé ayant une forme plus ou moins arrondie, par exemple un croissant de lune entourant la bobine. Un volume non négligeable du boîtier est donc inutilement gaspillé.The shape of the horn box, as well as the need for the electronic control board to be connected to the two connection terminals, are important constraints for the design of said card. This requires in particular to use a printed circuit having a more or less rounded shape, for example a crescent moon surrounding the coil. A significant volume of the housing is unnecessarily wasted.
Ainsi, les avertisseurs sonores actuels, et en particulier leur dispositif de commande et d'alimentation électrique, ne donnent pas entièrement satisfaction.Thus, the current horns, and in particular their control device and power supply, are not entirely satisfactory.
Un but de la présente invention est donc de résoudre les problèmes cités précédemment à l'aide d'une solution simple à mettre en œuvre et à utiliser, fiable et peu coûteuse. Pour cela, l'invention propose de modifier radicalement la façon d'alimenter la carte électronique de pilotage.An object of the present invention is therefore to solve the problems mentioned above using a simple solution to implement and use, reliable and inexpensive. For this, the invention proposes to radically change the way to feed the electronic control board.
Plus précisément, la présente invention a pour objet un dispositif d'alimentation électrique et de commande d'un avertisseur sonore, en particulier pour véhicule automobile, ledit avertisseur étant relié à une source d'alimentation en courant continu et comprenant au moins une carte électronique de pilotage et une bobine d' électroaimant pilotée par la carte de pilotage et apte à faire vibrer une membrane oscillante en vue de produire un son, caractérisé en ce que la source d'alimentation est reliée uniquement à la bobine d' électroaimant, laquelle est à son tour directement reliée à la carte électronique de pilotage pour l'alimenter.More specifically, the subject of the present invention is a device for powering and controlling a buzzer, in particular for a motor vehicle, said buzzer being connected to a source of DC power and comprising at least one electronic card. control unit and an electromagnet coil driven by the control board and adapted to vibrate an oscillating membrane to produce a sound, characterized in that the power source is connected only to the electromagnet coil, which is in turn directly connected to the electronic control board to feed it.
La solution de la présente invention permet ainsi de réduire notablement les dimensions de la carte électronique de pilotage et de simplifier sa forme tout en réduisant le nombre et la position des contacts électriques nécessaires à son alimentation. Le risque de perte de contact est diminué car il suffit de réaliser un seul sertissage au lieu de deux. Cela induit également une diminution des contraintes mécaniques que la carte subit. D'un point de vue électrique, il est possible d'utiliser une tension supérieure à la valeur de 5V habituellement utilisée et d'améliorer la dissipation thermique tout en augmentant les performances et la durée de vie du circuit. De plus, la mise en plaque des circuits électroniques de la carte est plus facile. Enfin, la carte électronique est naturellement protégée contre les courts-circuits.The solution of the present invention thus significantly reduces the dimensions of the electronic control board and simplify its shape while reducing the number and position of the electrical contacts necessary for its power supply. The risk of loss of contact is reduced because it suffices to make a single crimping instead of two. This also induces a decrease in the mechanical stresses that the card undergoes. From an electrical point of view, it is possible to use a voltage higher than the value of 5V usually used and to improve the heat dissipation while increasing the performance and the life of the circuit. In addition, the formatting of the electronic circuits of the card is easier. Finally, the electronic card is naturally protected against short circuits.
Selon des modes de réalisation préférés de la présente invention : l'alimentation électrique de la carte électronique de pilotage est réalisée par un pontage branché sur une liaison électrique reliant la bobine d' électroaimant à un interrupteur électronique de puissance de ladite carte ; - la carte électronique de pilotage présente deux contacts de connexion électrique disposés de part et d'autre de la carte, le premier étant relié à la masse et le second étant relié au pontage ; la bobine d' électroaimant et la carte électronique de pilotage sont montées à l'intérieur d'un boîtier et agencées de telle sorte que les contacts de connexion électrique de la carte électronique de pilotage soient proches l'un de l'autre et à proximité immédiate de la bobine d' électroaimant ;According to preferred embodiments of the present invention: the power supply of the electronic control board is performed by a jumper connected to an electrical connection connecting the solenoid coil to an electronic power switch of said card; - The electronic control board has two electrical connection contacts arranged on either side of the card, the first being connected to ground and the second being connected to the bridge; the solenoid coil and the electronic control board are mounted inside a housing and arranged so that the electrical connection contacts of the electronic control board are close to each other and in close proximity immediate electromagnet coil;
- la carte électronique de pilotage occupe un volume réduit dans le boîtier et présente une forme autre qu'un croissant entourant localement la bobine d' électroaimant ; la source d' alimentation est une batterie de véhicμle automobile délivrant une tension continue supérieure ou égale à 12V ; et- The electronic control board occupies a reduced volume in the housing and has a shape other than a crescent surrounding locally the solenoid coil; the power source is a motor vehicle battery delivering a DC voltage greater than or equal to 12V; and
- la carte électronique de pilotage comprend un stabilisateur de tension alimenté par la bobine d' électroaimant, une unité de contrôle reliée au stabilisateur de tension et un interrupteur électronique de puissance relié à la bobine.- The electronic control board includes a voltage stabilizer powered by the solenoid coil, a control unit connected to the voltage stabilizer and an electronic power switch connected to the coil.
La présente invention se rapporte également à un procédé pour alimenter électriquement et commander un avertisseur sonore, en particulier de véhicule automobile, en utilisant un dispositif tel que décrit précédemment, caractérisé en ce qu'il consiste à alimenter uniquement la bobine d' électroaimant à l'aide de la source d'alimentation en courant à tension continu et à alimenter la carte électronique de pilotage directement à l'aide de la bobine d' électroaimant . Selon des modes mise en oeuvre préférés du procédé conforme à la présente invention : la bobine d' électroaimant étant alimentée de manière cyclique par la source d'alimentation, la carte électronique de pilotage est alimentée en récupérant, à chaque chute brutale cyclique du courant alimentant la bobine d' électroaimant, une portion induite de ce courant, et en fournissant cette portion induite de courant à la carte électronique de pilotage ; etThe present invention also relates to a method for electrically powering and controlling a buzzer, in particular a motor vehicle, using a device as described above, characterized in that it consists in supply only the solenoid coil with the DC voltage supply and supply the electronic control board directly with the solenoid coil. According to preferred embodiments of the method according to the present invention: the solenoid coil being fed cyclically by the power source, the electronic control board is powered by recovering, with each sudden cyclic fall of the supply current. the electromagnet coil, an induced portion of this current, and supplying this induced current portion to the electronic control board; and
- la chute brutale de courant crée une surtension aux bornes de la bobine d' électroaimant qui se transforme en une source d'alimentation dont la tension est supérieure à la tension requise pour alimenter la carte électronique de pilotage.- The sudden drop in current creates an overvoltage across the solenoid coil which turns into a power source whose voltage is higher than the voltage required to power the electronic control board.
L'invention va maintenant être décrite plus en détail en référence à des modes de réalisation particuliers donnés à titre d'illustration uniquement et représentés sur les figures annexées dans lesquelles :The invention will now be described in more detail with reference to particular embodiments given by way of illustration only and represented in the appended figures in which:
- la figure 1 est une vue schématique en coupe d' un avertisseur sonore conforme à la présente invention,- Figure 1 is a schematic sectional view of a buzzer according to the present invention,
- la figure 2 est une vue de dessus de l'avertisseur sonore de la figure 1, et - la figure 3 est un schéma d'un dispositif d'alimentation électrique et de commande dudit avertisseur, conformément à la présente invention.Fig. 2 is a top view of the horn of Fig. 1, and Fig. 3 is a diagram of a power supply and control device of said horn according to the present invention.
La figure 1 est une vue en coupe d'un avertisseur sonore 1 conforme à la présente invention. Cet avertisseur 1 comprend un boîtier 10 renfermant une carte électronique de pilotage 20, une bobine d' électroaimant 30, un électroaimant 40 et une membrane oscillante 50.Figure 1 is a sectional view of a buzzer 1 according to the present invention. This alarm 1 comprises a housing 10 enclosing an electronic control board 20, an electromagnet coil 30, an electromagnet 40 and an oscillating membrane 50.
La bobine d' électroaimant 30 entoure un noyau fixe 42 de l' électroaimant 40. Le noyau fixe 42 de l' électroaimant 40 est solidaire du boîtier 10 et disposé de manière espacée d'un noyau mobile 44. Le noyau mobile 44 de l' électroaimant 40 est en contact avec la membrane oscillante 50.The electromagnet coil 30 surrounds a fixed core 42 of the electromagnet 40. The fixed core 42 of the electromagnet 40 is integral with the housing 10 and spaced apart from a core The mobile core 44 of the electromagnet 40 is in contact with the oscillating membrane 50.
De manière connue, l'envoi de manière cyclique d'un courant électrique dans la bobine d' électroaimant 30 engendre le mouvement de va-et-vient du noyau mobile 44 par rapport au noyau fixe 42. Ce mouvement de va-et-vient provoque ainsi la vibration de la membrane oscillante 50 qui peut alors produire un son plus ou moins grave et plus ou moins long. Un amplificateur acoustique 60, tel qu'un pavillon de type connu, peut également être monté en sortie de la membrane oscillante 50 afin d'augmenter la puissance du son.In known manner, the cyclic sending of an electric current in the solenoid coil 30 generates the reciprocating movement of the movable core 44 relative to the fixed core 42. This back and forth movement thus causes vibration of the oscillating membrane 50 which can then produce a more or less serious sound and more or less long. An acoustic amplifier 60, such as a horn of known type, can also be mounted at the output of the oscillating membrane 50 in order to increase the power of the sound.
La carte électronique de pilotage 20 est disposée à l'intérieur du boîtier 10, à proximité de la bobine d' électroaimantThe electronic control board 20 is disposed inside the housing 10, close to the solenoid coil
30.30.
Les avertisseurs sonores de l'art antérieur présentent une carte électronique de pilotage qui est particulièrement volumineuse et occupe une surface importante à l'intérieur du boîtier externe.The sound horns of the prior art have an electronic control board which is particularly large and occupies a large area inside the outer casing.
Ainsi, la carte électronique est en général en forme de croissant entourant la bobine d' électroaimant sur environ un quart de sa circonférence. De plus, la carte électronique de pilotage présente quatre contacts de connexion électrique qui sont assez éloignés les uns des autres.Thus, the electronic card is generally crescent-shaped surrounding the solenoid coil about a quarter of its circumference. In addition, the electronic control board has four electrical connection contacts that are quite far apart.
Au contraire, comme cela est représenté sur la figure 2, la carte électronique de pilotage 20 conforme à la présente invention s'étend latéralement par rapport à la bobine d' électroaimant 30 et occupe ainsi une surface moindre que dans les avertisseurs de l'art antérieur .On the contrary, as shown in FIG. 2, the electronic control board 20 according to the present invention extends laterally with respect to the electromagnet coil 30 and thus occupies a smaller area than in the alarms of the art. previous.
Comme cela est également visible sur la figure 2, la carte électronique de pilotage 20 comporte des contacts de connexion électrique 21 et 22 qui sont disposés très proches l'un de l'autre, à proximité immédiate de la bobine d' électroaimant 30. Le contact de connexion électrique 21 peut par exemple être constitué par un rivet métallique de fixation au boîtier 10.As can also be seen in FIG. 2, the electronic control board 20 comprises electrical connection contacts 21 and 22 which are arranged very close to one another, in the immediate vicinity of the solenoid coil 30. electrical connection contact 21 may for example be constituted by a metal rivet fixing to the housing 10.
La figure 3 est un schéma bloc d'un dispositif d'alimentation électrique et de commande 100 de l'avertisseur sonore 1 conformément à la présente invention. Ce dispositif 100 comprend une source d'alimentation 110 externe au boîtier 10, par exemple une batterie de voiture 112 fournissant un courant continu de 12V ou 24V.Figure 3 is a block diagram of a power supply and control device 100 of the horn 1 according to the present invention. This device 100 comprises a power source 110 external to the housing 10, for example a car battery 112 providing a DC current of 12V or 24V.
La batterie 112 est reliée d'une part à la bobine d' électroaimant 30 par l'intermédiaire d'un câblage 114, et d'autre part à la masse 115.The battery 112 is connected on the one hand to the solenoid coil 30 via a wiring 114, and on the other hand to ground 115.
La carte électronique de pilotage 20, matérialisée par les traits pointillés de la figure 3, comprend un stabilisateur de tension 24 relié à une unité de contrôle 25 elle-même reliée à un interrupteur électronique de puissance 26 destiné à piloter la bobine 30 par l'intermédiaire d'un câblage 116. Le stabilisateur 24, l'unité de contrôle 25 et l'interrupteur électronique de puissance 26 sont respectivement reliés à la masse 115 par l'intermédiaire de câblages 24', 25' et 26'. Comme cela est visible sur la figure 3, un circuit de pontage 117 est branché sur le câblage 116 pour permettre à la bobine d' électroaimant 30 d'alimenter directement la carte électronique de pilotage 20 par l'intermédiaire du stabilisateur de tension 24. Ainsi, le premier contact de connexion électrique 21 est relié à la masse 115 tandis que le second contact de connexion électrique 22 est relié au pontage 117.The electronic control board 20, represented by the dashed lines of FIG. 3, comprises a voltage stabilizer 24 connected to a control unit 25 itself connected to an electronic power switch 26 intended to drive the coil 30 through the The stabilizer 24, the control unit 25 and the electronic power switch 26 are respectively connected to the ground 115 via cables 24 ', 25' and 26 '. As can be seen in FIG. 3, a bridging circuit 117 is connected to the wiring 116 to enable the solenoid coil 30 to feed directly to the control electronic card 20 via the voltage stabilizer 24. the first electrical connection contact 21 is connected to the ground 115 while the second electrical connection contact 22 is connected to the bridge 117.
Le fonctionnement de ce dispositif d'alimentation et de commande est le suivant.The operation of this power supply and control device is as follows.
Pour fonctionner, la carte électronique de pilotage 20 a besoin d'être alimentée par une source électrique délivrant un courant dépassant un seuil équivalent à seulement quelques milliampères . D'un autre côté, la bobine d' électroaimant 30 a besoin d'être alimentée par une source électrique délivrant un courant assez important, typiquement de plusieurs ampères, pour pouvoir déplacer la partie mobile 44 de l' électroaimant 40 afin de faire vibrer la membrane oscillante 50.To operate, the electronic control board 20 needs to be powered by an electrical source delivering a current exceeding a threshold equivalent to only a few milliamperes. On the other hand, the solenoid coil 30 needs to be powered by an electrical source delivering a large enough current, typically several amperes, to be able to move the mobile part 44 of the electromagnet 40 in order to vibrate the oscillating membrane 50.
Le principe utilisé consiste ainsi à récupérer une partie du courant envoyé dans la bobine d' électroaimant 30 pendant les phases de conduction. En effet, pendant les phases où le courant circule à travers la bobine d' électroaimant 30, celle-ci emmagasine de l'énergie inductive. Il est alors possible de restituer une faible portion de ce courant pour alimenter la carte électronique de pilotage 20.The principle used thus consists in recovering part of the current sent into the electromagnet coil 30 during the conduction phases. Indeed, during the phases where the current flows through the solenoid coil 30, it stores the inductive energy. It is then possible to restore a weak portion of this current to supply the electronic control board 20.
Plus précisément, quand la période de conduction prend fin aux bornes de la bobine d' électroaimant 30, c'est-à-dire quand on cesse de l'alimenter à l'aide de la batterie 112, le courant qui circulait à travers la bobine 30 passe brutalement de sa valeur instantanée maximum (plusieurs ampères) à une valeur nulle. Cette chute de courant à travers la bobine d' électroaimant 30 se traduit par une forte surtension aux bornes de l'interrupteur électronique de puissance 26, et donc de la carte électronique de pilotage 20. Ce sont donc ces surtensions qui permettent de récupérer l'énergie nécessaire à l'alimentation de la carte électronique de pilotage 20.More specifically, when the conduction period ends at the terminals of the solenoid coil 30, that is to say when it stops feeding it with the help of the battery 112, the current flowing through the coil 30 abruptly changes from its maximum instantaneous value (several amperes) to a zero value. This current drop across the solenoid coil 30 results in a large overvoltage at the terminals of the electronic power switch 26, and therefore of the electronic control board 20. It is these overvoltages that make it possible to recover the voltage. energy required to supply the electronic control card 20.
En pratique, à chaque chute brutale de courant dans la bobine d' électroaimant 30, un courant induit se crée à sa sortie. Grâce au pontage 117 réalisé entre la bobine d' électroaimant 30 et la sortie de l'interrupteur électronique de puissance 26, ce courant induit est récupéré et vient alimenter la carte électronique de pilotage 20. Plus précisément, le courant induit récupéré par le pontage 117 aux bornes de l'interrupteur électronique de puissance 26 est d'abord filtré par le stabilisateur d'alimentation 24 avant d'être envoyé à l'unité de contrôle 25.In practice, with each sudden drop of current in the solenoid coil 30, an induced current is created at its output. Thanks to the bridging 117 formed between the solenoid coil 30 and the output of the electronic power switch 26, this induced current is recovered and comes to feed the electronic control board 20. More specifically, the induced current recovered by the bridge 117 at the terminals of the electronic power switch 26 is first filtered by the power stabilizer 24 before being sent to the control unit 25.
Bien que cette surtension ne soit pas continue (elle est nulle quand l'interrupteur électronique de puissance 26 est fermé), elle est suffisante pour alimenter la carte électronique de pilotage 20 dès lors qu'elle dépasse le seuil de tension requis pour faire fonctionner ladite carte 20. Cette tension est par ailleurs cyclique .Although this overvoltage is not continuous (it is zero when the electronic power switch 26 is closed), it is sufficient to supply the electronic control board 20 when it exceeds the threshold voltage required to operate said This voltage is cyclic.
Ainsi, le simple fait d'envoyer du courant dans la bobine d' électroaimant 30 pour que cette dernière fasse vibrer la membrane oscillante 50 permet, à la fin de chaque impulsion électrique cyclique, d'alimenter la carte électronique de pilotage 20.Thus, the simple fact of sending current in the solenoid coil 30 so that it vibrates the oscillating membrane 50 allows, at the end of each cyclic electric pulse, to supply the electronic control card 20.
Tout en rendant la carte électronique de pilotage 20 plus compacte que dans les avertisseurs sonores de l'art antérieur, la solution de la présente invention permet également de réduire le nombre de contacts électriques nécessaires au bon fonctionnement du dispositif d'alimentation et de commande de l'avertisseur sonore. D'un point de vue électrique, en plus des avantages déjà énumérés précédemment, d'autres améliorations sont apportées par la présente invention.While making the electronic control board 20 more compact than in the prior art audible alarms, the solution of the present invention also makes it possible to reduce the number of electrical contacts necessary for the proper functioning of the power supply and control device. the buzzer. From an electrical point of view, in addition to the advantages already listed above, other improvements are made by the present invention.
Ainsi, il est possible d'utiliser, pour le dispositif d'alimentation et de commande, une tension supérieure à la valeur habituelle. En effet, pour obtenir un fonctionnement optimal sur toute la plage imposée par les différents cahiers des charges des constructeurs automobiles, la tension habituellement utilisée est de 5V. La présente invention permet de travailler à une tension plus élevée puisque la carte électronique de pilotage 20 est alimentée par l'intermédiaire de surtensions présentes aux bornes de la bobine d' électroaimant 30. Le fait d'utiliser une source d'alimentation électrique fournissant une tension de 12V en sortie de batterie 112 permet de réduire la dissipation thermique sur l'interrupteur électronique de puissance 26 car les performances de celui-ci augmentent avec la tension de pilotage.Thus, it is possible to use, for the power supply and control device, a voltage greater than the usual value. Indeed, to obtain optimal operation over the entire range imposed by the various specifications of the car manufacturers, the voltage usually used is 5V. The present invention makes it possible to work at a higher voltage since the electronic control board 20 is powered by means of overvoltages present at the terminals of the electromagnet coil 30. The fact of using a power supply supplying a power supply 12V voltage output battery 112 reduces the heat dissipation on the electronic power switch 26 because the performance of it increases with the control voltage.
De plus, le dispositif de la présente invention possède une protection naturelle contre les courts-circuits. En effet, si un défaut sur l'unité de contrôle 25 se produit, l'alimentation de la carte électronique de pilotage 20 va tomber à zéro volt car la phase de récupération de l'énergie n'aura pas pu se produire. En tombant à cette valeur de tension nulle, le risque de défaut électrique est supprimé. Cependant, ce risque est nul uniquement si le défaut est dû à l'unité de contrôle 25 mais pas s'il se produit directement sur l'interrupteur électronique 26 de puissance ou sur la bobine d' électroaimant 30.In addition, the device of the present invention has a natural protection against short circuits. Indeed, if a fault on the control unit 25 occurs, the supply of the electronic control board 20 will fall to zero volts because the recovery phase of the energy could not occur. Falling to this value of zero voltage, the risk of electrical fault is removed. However, this risk is zero only if the fault is due to the control unit 25 but not if it occurs directly on the electronic power switch 26 or on the solenoid coil 30.
Le principe d'alimenter la carte électronique de pilotage 20 non pas par l'alimentation directe mais à travers la bobine d' électroaimant 30 fonctionne car les conditions suivantes sont réunies :The principle of supplying the electronic control board 20 not by the direct supply but through the solenoid coil 30 works because the following conditions are met:
- le dispositif 100 comporte au moins une charge inductive : la bobine 30,the device 100 comprises at least one inductive load: the coil 30,
- le carte électronique de pilotage 20 a besoin d'une très faible quantité de courant pour fonctionner (quelques mA) , l'énergie qui transite au travers de la bobine d' électroaimant 30 est nettement supérieure à celle requise pour le fonctionnement de la carte électronique de pilotage 20,the electronic control board 20 needs a very small amount of current to function (a few mA), the energy that passes through the solenoid coil 30 is much greater than that required for the operation of the electronic control card 20,
- le dispositif fonctionne de façon oscillatoire ; la charge n'est pas constamment activée, ce qui permet d'avoir des phases de repos qui sont nécessaires à la récupération de l'énergie, etthe device operates in an oscillatory manner; the charge is not constantly activated, which makes it possible to have phases of rest which are necessary for the recovery of the energy, and
- la tension d'alimentation fournie par la batterie 112 est continue .the supply voltage supplied by the battery 112 is continuous.
Il va de soi que la description détaillée de l'objet de l'Invention, donnée uniquement à titre d'illustration, ne constitue en aucune manière une limitation, les équivalents techniques étant également compris dans le champ de la présente invention.It goes without saying that the detailed description of the subject of the invention, given solely by way of illustration, does not in any way constitute a limitation, the technical equivalents also being included in the scope of the present invention.
Ainsi, le principe de récupération d'une partie du courant alimentant la bobine reste valable pour d'autres valeurs de tension (24V, 45V, ...) . Thus, the principle of recovering a portion of the current supplying the coil remains valid for other voltage values (24V, 45V, ...).

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'alimentation électrique et de commande (100) d'un avertisseur sonore (1), en particulier pour véhicule automobile, ledit avertisseur (1) étant relié à une source d'alimentation en courant continu (110) et comprenant au moins une carte électronique de pilotage (20) et une bobine d' électroaimant (30) pilotée par la carte électronique de pilotage (20) et apte à faire vibrer une membrane oscillante (50) en vue de produire un son, caractérisé en ce que la source d'alimentation (110) est reliée uniquement à la bobine d' électroaimant (30), laquelle est à son tour directement reliée à la carte électronique de pilotage (20) pour 1' alimenter .1. Device for power supply and control (100) of a buzzer (1), in particular for a motor vehicle, said buzzer (1) being connected to a DC power source (110) and comprising minus an electronic control board (20) and an electromagnet coil (30) driven by the electronic control board (20) and able to vibrate an oscillating membrane (50) to produce a sound, characterized in that the power source (110) is connected only to the solenoid coil (30), which in turn is directly connected to the electronic control board (20) for powering it.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alimentation électrique de la carte électronique de pilotage est réalisée par un pontage (117) branché sur une liaison électrique (116) reliant la bobine d' électroaimant (30) à un interrupteur électronique de puissance (26) de ladite carte.2. Device according to claim 1, characterized in that the power supply of the electronic control board is performed by a bridge (117) connected to an electrical connection (116) connecting the solenoid coil (30) to a switch power electronics (26) of said card.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la carte électronique de pilotage (20) présente deux contacts de connexion électrique (21, 22) disposés de part et d'autre de ladite carte, le premier étant relié à la masse (115) et le second étant relié au pontage (117) .3. Device according to claim 2, characterized in that the electronic control board (20) has two electrical connection contacts (21, 22) disposed on either side of said card, the first being connected to ground ( 115) and the second being connected to the bridge (117).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la bobine d' électroaimant (30) et la carte électronique de pilotage4. Device according to claim 3, characterized in that the solenoid coil (30) and the electronic control board
(20) sont montées à l'intérieur d'un boîtier (10) et agencées de telle sorte que les contacts de connexion électrique (21, 22) de la carte électronique de pilotage (20) soient proches l'un de l'autre et à proximité immédiate de la bobine d' électroaimant (30) . (20) are mounted inside a housing (10) and arranged so that the electrical connection contacts (21, 22) of the electronic control board (20) are close to each other and in close proximity to the solenoid coil (30).
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la carte électronique de pilotage (20) occupe un volume réduit dans le boîtier (10) et présente une forme autre qu'un croissant entourant localement la bobine d' électroaimant (30).5. Device according to claim 4, characterized in that the electronic control board (20) occupies a reduced volume in the housing (10) and has a shape other than a crescent locally surrounding the solenoid coil (30).
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source d'alimentation (110) est une batterie de véhicule automobile (112) délivrant une tension continue supérieure ou égale à 12V.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the power source (110) is a motor vehicle battery (112) delivering a DC voltage greater than or equal to 12V.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la carte électronique de pilotage (20) comprend un stabilisateur de tension (24) alimenté par la bobine d' électroaimant (30), une unité de contrôle (25) reliée au stabilisateur de tension (24) et un interrupteur électronique de puissance (26) relié à la bobine (30).7. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the electronic control board (20) comprises a voltage stabilizer (24) powered by the solenoid coil (30), a control unit (25) connected to the voltage stabilizer (24) and an electronic power switch (26) connected to the coil (30).
8. Procédé pour alimenter électriquement et commander un avertisseur sonore (1), en particulier de véhicule automobile, en utilisant un dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à alimenter uniquement la bobine d' électroaimant (30) à l'aide de la source d'alimentation (110) en courant à tension continu et à alimenter la carte électronique de pilotage (20) directement à l'aide de la bobine d' électroaimant (30).8. A method for electrically powering and controlling a buzzer (1), in particular a motor vehicle, using a device (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that it consists in supplying only the coil d electromagnet (30) using the DC voltage supply source (110) and supplying the electronic control board (20) directly with the solenoid coil (30).
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que, la bobine d' électroaimant (30) étant alimentée de manière cyclique par la source d'alimentation (110), la carte électronique de pilotage (20) est alimentée en récupérant, à chaque chute brutale cyclique du courant alimentant la bobine d' électroaimant (30), une portion induite de ce courant, et en fournissant cette portion induite de courant à la carte électronique de pilotage (20) .9. A method according to claim 8, characterized in that, the electromagnet coil (30) being supplied cyclically by the power source (110), the electronic control board (20) is supplied by recovering, at each sudden cyclic drop of the current supplying the solenoid coil (30), an induced portion of this current, and supplying this induced current portion to the electronic control board (20).
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la chute brutale de courant crée une surtension aux bornes de la bobine d' électroaimant (30) qui constitue une source d'alimentation dont la tension est supérieure à la tension requise pour alimenter la carte électronique de pilotage (20) . 10. The method of claim 9, characterized in that the sudden drop in current creates an overvoltage at the terminals of the solenoid coil (30) which constitutes a power source whose voltage is greater than the voltage required to power the power supply. electronic control card (20).
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