WO2018055250A1 - Pulseur d'air pour vehicule automobile alimente par deux tensions - Google Patents

Pulseur d'air pour vehicule automobile alimente par deux tensions Download PDF

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WO2018055250A1
WO2018055250A1 PCT/FR2017/052279 FR2017052279W WO2018055250A1 WO 2018055250 A1 WO2018055250 A1 WO 2018055250A1 FR 2017052279 W FR2017052279 W FR 2017052279W WO 2018055250 A1 WO2018055250 A1 WO 2018055250A1
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switch
voltage
air blower
communication bus
blw
Prior art date
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PCT/FR2017/052279
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Jonathan FOURNIER
Mickael Bigey
William LAPIERRE
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to an air blower for a motor vehicle adapted to be powered by a first voltage and a second voltage.
  • the air blower comprises a communication bus on which air flow instructions can be sent to it and a connection interface with a power supply network, said high power power supply network, which provides strong tension.
  • the communication bus is powered by the same power supply network as the control elements.
  • a disadvantage of this state of the art is that if a problem, such as a short circuit in a non-limiting example, occurs in the functional module comprising said control elements, there is a risk that the high voltage supplied by the high power power network is found on the communication bus, creating a dangerous voltage, called surge, which may damage it.
  • the present invention aims to solve the aforementioned drawback.
  • the invention proposes an air blower for a motor vehicle adapted to be powered by a first voltage and a second voltage, according to which the air blower comprises:
  • a first connection interface with a power supply network adapted to supply the second voltage
  • a second connection interface with a communication bus; a functional module connected to the first connection interface;
  • a main switch connected to the functional module adapted to pass signals on the communication bus;
  • a first protection module adapted to isolate the communication bus from the power supply network when there is an overvoltage between the functional module and the second connection interface.
  • the first protection module will detect an overvoltage between the functional module and the second connection interface, and will disable the main switch so that it is open following the detection of such an overvoltage. This will result in disconnecting the power supply network from the communication bus. The latter will therefore not be impacted by said overvoltage and will therefore be protected.
  • the air blower may further comprise one or more additional characteristics from the following:
  • the first protection module comprises:
  • an overvoltage detection module comprising: - a protection diode
  • a first protective switch adapted to close when the protective diode becomes conducting
  • a secondary switch adapted to open when said overvoltage exists so as to open the main switch
  • a second protective switch adapted to open when the first protective switch closes so as to open the secondary switch.
  • Opening the secondary switch prevents currents flowing from the power supply network to the communication bus. This makes it possible to protect the communication bus against an overvoltage.
  • the signals are low logic signals.
  • the low logic signals are 0 volt signals.
  • said overvoltage is generated by a short circuit in the power supply network.
  • the air blower further comprises a protective diode adapted to protect the communication bus if the first voltage is greater than a threshold voltage of said protection diode. This makes it possible to protect said communication bus.
  • the air blower further comprises a secondary non-return diode adapted to prevent a current flowing in the second protective switch. This protects said second protective switch.
  • the air blower further comprises a main return resistance adapted to ensure the opening of the main switch when said overvoltage.
  • the air blower further comprises a secondary resistor adapted to ensure the opening of the secondary switch when said overvoltage.
  • the air blower further comprises a base resistor adapted to ensure the closure of the secondary switch when a current flows in said secondary switch.
  • the air blower further comprises a self-resettable fuse adapted to protect the communication bus against an overcurrent. This makes it possible to protect said communication bus.
  • the air blower further comprises a tertiary anti-return diode adapted to ensure that the main switch remains open.
  • the air blower further comprises a protection diode adapted to protect the main switch against an increase of said first voltage. This prevents it from being damaged.
  • the first voltage is lower than the second voltage.
  • the first voltage is substantially equal to 12Volts.
  • the second voltage is substantially equal to 48Volts.
  • the first voltage is generated from the second voltage. It is therefore fixed and does not undergo variations from a battery voltage for example.
  • the air blower comprises a voltage regulator adapted to generate the first voltage from the second voltage.
  • the communication bus is a LIN bus or a PWM bus.
  • a LIN bus allows you to use only one wire for sending and receiving signals. Thus, only one wire is used for two different functions, namely a diagnostic function and a setpoint function. It is also possible to use any other type of communication bus that makes it possible to have bidirectional communication.
  • a PWM bus is used to receive or send signals with a controlled duty cycle.
  • the functional module comprises a control module adapted to be powered by the first voltage and to receive and / or transmit signals via the communication bus.
  • the functional module can thus exchange information with another electronic device via its control module. It can send diagnostic information and receive set information.
  • the functional module comprises at least one driving load powered by the second voltage and at least one associated driving element powered by the first voltage, said driving element being adapted to drive said at least one driving load.
  • said control element is adapted to control the current of said driving load.
  • the first connection interface is connected to a common ground
  • the air blower further comprises a second protection module adapted to isolate the communication bus from the power supply network when a loss of the common mass.
  • the second protection module comprises:
  • the invention also applies to an electric heating device for a motor vehicle.
  • an electric heater for a motor vehicle adapted to be powered by a first voltage and a second voltage, wherein the electric heating device comprises:
  • a first connection interface with a power supply network adapted to supply the second voltage
  • a main switch connected to the functional module adapted to pass signals on the communication bus;
  • a first protection module adapted to isolate the communication bus from the power supply network when there is an overvoltage between the functional module and the second connection interface.
  • FIG. 1 represents a diagram according to a non-limiting embodiment of the invention of an air blower for a motor vehicle, said blower being supplied by a first and by a second voltage and connected to a bus of communication and comprising a first overvoltage protection module and a second protection module against loss of mass;
  • - Figure 2a shows a diagram of the air blower of Figure 1 with the detail of the electronic components of the first protection module according to a non-limiting embodiment;
  • FIG. 2b shows a diagram of the air blower of Figure 1 with the detail of the electronic components of the second protection module according to a non-limiting embodiment
  • FIG. 3 shows a diagram of the air blower of Figure 1 when there is a short circuit in the power supply network according to a non-limiting embodiment
  • FIG. 4 shows a diagram of the air blower of Figure 1 when the mass is lost according to a non-limiting embodiment
  • FIG. 5 shows a diagram of the air blower of Figure 1 when it receives signals from another electronic device, according to a non-limiting embodiment
  • FIG. 6 shows a diagram of the air blower of Figure 1 when it sends signals to another electronic device, according to a non-limiting embodiment.
  • the air blower 1 for a motor vehicle is described with reference to Figures 1 to 6 according to a non-limiting embodiment.
  • motor vehicle we mean any type of motorized vehicle.
  • an air blower 1 is used in an air conditioning, ventilation and / or heating device (not shown), called in English HVAC "Heating Ventilation and Air Conditioning", for a motor vehicle or for cooling the motor (not shown) of the motor vehicle.
  • the air blower 1 is powered by a first voltage U1 and a second voltage U2.
  • the first voltage U1 is generated from the second voltage U2.
  • a G48 power supply network is adapted to provide the second voltage U2. In the remainder of the description, the terms power supply network and network will be used interchangeably.
  • the air blower 1 comprises:
  • a main switch Q2 connected to the functional module 1 1 and adapted to pass DAT signals on the communication bus BLW; - A first protection module 10 adapted to isolate the BLW communication bus of the G48 power supply network when there is a USS overvoltage between the functional module 1 1 and the second ILW connection interface.
  • the air blower 1 is part of a NLW communication network.
  • a USS overvoltage appears between the functional module 1 1 and the second connection interface ILW, when there is a short circuit CC in the functional module 1 1.
  • Such a short circuit CC is taken as a non-limiting example in the following description.
  • a DC short circuit in the functional module 1 1 will also be simply cited as short circuit DC. It will be noted that when a DC short circuit occurs in the functional module 1 1, it means that the elements of the functional module 1 1 whose DLW control module will be defective are destroyed.
  • the first protection module 10 makes it possible to protect the communication bus BLW against said currents and voltages.
  • the first protection module 10 will make it possible to isolate the second connection interface ILW and consequently the communication bus BLW from a dangerous voltage, namely of said overvoltage USS.
  • this second ILW connection interface which is dimensioned for a low voltage (here 12V) can not withstand too great a voltage, for example greater than 40V.
  • the first protection module 10 comprises:
  • an overvoltage detection module 100 comprising:
  • the air blower 1 further comprises a protection diode D7.
  • the air blower 1 further comprises a main return resistor R7.
  • the air blower 1 further comprises a secondary return resistor R15.
  • the air blower 1 further comprises a secondary anti-return diode D1 1.
  • the air blower 1 further comprises a base resistor R14.
  • the first connection interface 148 is adapted to connect the air blower 1 with the G48 power supply network. It is an input that can receive a voltage supplied by the G48 power supply network.
  • the network G48 is connected to a battery (not shown) of the motor vehicle which is a voltage generator.
  • the first voltage U1 is lower than the second voltage U2.
  • the first voltage U1 is substantially equal to 12V (volts). It is a low power voltage.
  • the second voltage U2 is substantially equal to 48V (volts). It is a high power voltage.
  • the G48 network is also called a high power network.
  • the air blower 1 further comprises a voltage regulator. More particularly, the functional module 1 1 comprises said voltage regulator.
  • the voltage regulator is a DC / DC converter (illustrated in FIGS. 2a and 2b) or a linear regulator adapted to perform the conversion from 48V to 12V.
  • a DC / DC converter or a linear regulator being known to those skilled in the art, they are not described here.
  • the DC / DC converter or the linear regulator thus make it possible to provide a first voltage U1 which is fixed, ie which does not undergo variations due to variations of a battery voltage, since said first voltage U1 is generated internally.
  • the first connection interface I48 is connected to a ground GND, also called GND common ground.
  • the second ILW connection interface is adapted to connect the air blower 1 with a BLW communication bus. It's an entrance.
  • connection interfaces I48, ILW thus comprise electrical connections adapted to make the connections respectively to the power supply network G48 and the communication bus BLW.
  • the communication bus BLW is a LIN communication bus ("Local
  • the air blower 1 is part of a communication network NLW said LIN.
  • a LIN communication bus is a bus from bidirectional communication.
  • a LIN communication network makes it possible to use only one wire for the communication of the signals.
  • the communication bus BLW is a PWM communication bus ("Puise Modulation Width").
  • the air blower 1 is thus part of a NLW communication network called PWM.
  • a PWM communication bus is a unidirectional bus.
  • the air blower 1 comprises two unidirectional PWM communication buses, one being used for receiving signals, and the other being used for sending signals.
  • the communication bus BLW makes it possible to convey DAT signals from the air blower 1 to an external electronic device 2 (described below) and / or from the external electronic device 2 to the air blower 1. It will be noted that there exists an internal LLW communication line to the air blower 1 (illustrated in FIG. 1 for example) between the functional module 1 1 and the second connection interface ILW over which said signals of the functional module 1 1 pass. . In a non-limiting embodiment, this communication line is an electronic track.
  • the air blower 1 further comprises a mass interface IGND.
  • the IGND mass interface is an output.
  • the ground cable CX connects the ground interface IGND to the chassis of the motor vehicle which forms a ground plane.
  • the first protection module 10, the functional module 1 1 and the main switch Q 2 are part of the same printed circuit board, called PCBA card (in English "Printed Circuit Board Assembly") .
  • PCBA card in English "Printed Circuit Board Assembly”
  • This PCBA printed circuit board is thus connected to the ground plane formed by the chassis of the motor vehicle.
  • the second ILW connection interface is part of a BNLW connector.
  • the first connection interface I48 and the ground interface IGND make part of the same BN48 connector. This makes it possible not to multiply the connectors.
  • the main switch Q2 is adapted to pass DAT signals on the communication bus BLW.
  • the BLW communication bus is connected to the BLW communication bus via the second ILW connection interface. It is arranged between the communication bus BLW and the functional module 1 1, in particular its DLW control module (described below).
  • the main switch Q2 is a MOSFET transistor. In a non-limiting variant embodiment, it is an N-channel transistor.
  • the gate G of the transistor receives the first voltage U1, namely the voltage of 12V in the non-limiting example taken, the source S is connected to the BLW communication bus via the second ILW connection interface, and the drain D is connected to the DLW control module.
  • the main switch Q2 has a threshold voltage Vgsth.
  • the main switch Q2 is closed when its voltage Vgs is equal to the voltage U1 provided by the first network G12, namely here 12V.
  • the main switch Q2 comprises a breakdown voltage greater than 48Volts. In a non-limiting embodiment variant, the breakdown voltage is substantially equal to 100Volts.
  • the main switch Q2 thus supports the voltage U2, here 48V, which it receives (in particular between the source S and the drain D in the mode of non-limiting embodiment of the MOSFETS) during a USS overvoltage or when the GND common ground is lost.
  • the main switch Q2 is open when the voltage Vgs is lower than the voltage Vgsth, that is when Vgs is substantially equal to 0V in a non-limiting example. As we will see below, the main switch Q2 opens:
  • the first protection module 10 makes it possible to protect the communication bus BLW against an overvoltage USS
  • the second protection module 20 makes it possible to protect the communication bus BLW against a GND common mass loss.
  • the air blower 1 further comprises a protection diode D3 associated with the main switch Q2, illustrated in Figure 2a or 2b.
  • This protection diode D3 is adapted to protect the main switch Q2 against an increase of the first voltage U1, in particular against a too high voltage between its gate G and its source S. Indeed, if a fault occurs on the node N1 , the first voltage U1 that it provides can greatly increase and end up on the gate-source voltage VGS of the main switch Q2 so as to damage it. In a non-limiting example, a fault can occur in the case of a fault of the alternator or the starter of the motor vehicle.
  • the protective diode D3 is a Zener diode.
  • the Zener diode D3 comprises a threshold voltage VS3.
  • the Zener diode closes said voltage V G s so that it is equal to the threshold voltage VS3.
  • the threshold voltage VS3 is equal to 20V. The main switch Q2 is thus protected.
  • the air blower 1 further comprises a self-resetting fuse R6 illustrated in Figure 2a or 2b.
  • This self-resetting fuse R6 is arranged in series with the main switch Q2, in particular between said main switch Q2 and the communication bus BLW.
  • An overcurrent is a current that is too strong and that said BLW communication bus can not support.
  • the main switch Q2 behaves like a resistor.
  • the drain D 48V
  • V D 48V
  • V s 0V when the DAT signals are emitted.
  • This current is dangerous because the BLW communication bus does not support this level of over-current. This may damage said BLW communication bus or cut communications between the external electronic module 2 (described below) and the functional module 1 1 of the air blower 1.
  • the air blower 1 further comprises a tertiary anti-return diode D6 (shown in Figure 2a or 2b) adapted to ensure that the main switch Q2 remains open.
  • D6 tertiary anti-return diode
  • the tertiary anti-return diode D6 is arranged in series with the main return resistor R7. Its anode A is connected to the gate G of the main switch Q2 and its cathode K is connected to the source S of the main switch Q2 via the main return resistor R7.
  • the tertiary anti-return diode D6 is blocked when the potential difference V A K ⁇ VS6, with VS6 the threshold voltage of the tertiary anti-return diode D6.
  • VS6 0.6V.
  • the main switch Q2 opens when the secondary switch Q6 opens.
  • the functional module 1 1 is connected to the first connection interface I48 via the BN48 connector previously seen. It can thus be powered by the second voltage U2 provided by the G48 network.
  • the functional module 1 comprises a voltage regulator, here a DC / DC converter, adapted to convert the second voltage U2 to the first voltage U1.
  • the functional module 1 1 is thus also powered by the first voltage U1.
  • the functional module 1 1 is also connected to the GND common ground via the BN48 connector.
  • An electrical node N1 connects the functional module 1 1 to the second connection interface ILW via the secondary switch Q6 and the main switch Q2 described below.
  • the functional module 1 1 comprises a DLW control module described below (called “electronic driver”).
  • An electrical node N2 called the second node, connects the functional module 1 1, in particular its control module DLW, and the main switch Q2 via the communication line LLW.
  • An electrical node N3 called the third node, connects the functional module 1 1 and the first protection module 10 at the common ground GND.
  • the third node N3 is thus connected to the common ground GND via said functional module 1 1.
  • an electrical node is also called a node.
  • a DC short-circuit occurs that causes a USS overvoltage, the 1 1 functional module rises to the 48V potential.
  • a potential difference of 48V-12V appears (between the first node N1 and the second connection interface ILW) which causes the appearance of the current 11 (shown in Figure 3) flowing from the functional module 1 1 to the BLW communication bus (via the second ILW connection interface) which may damage it as well as the second ILW connection interface.
  • the first protection module 10 (in particular the protection diode D7) described below prevents such a current from circulating (via the secondary switch Q6) and thus protects the communication bus BLW and the second connection interface ILW. These are not damaged.
  • a potential difference of 48V-0V or 48V-12V (between the second node N2 and the second connection interface ILW) appears. leads to the appearance of a current i2 (illustrated in FIG. 3) flowing from the control module DLW to the communication bus BLW (via the second connection interface ILW) which risks damaging it, as well as the second connection interface ILW.
  • the first protection module 10 (in particular the protection diode D1) described below and the main switch Q2 prevent such a current i2 from circulating and thus protects the communication bus BLW and the second connection interface ILW. These are not damaged.
  • a potential difference of 48V-0V between this third node N3 and the communication bus BLW (all the functional module 1 1 being mounted up to the potential of 48V) which causes the creation of a current i3 (illustrated in FIG. 3) between said third node N3 and said communication bus BLW.
  • the first protection module 10 (in In particular, the secondary non-return diode D1 1) described below prevents such a current i3 from circulating and thus protects the communication bus BLW and the second connection interface ILW. These are not damaged.
  • the functional module 1 1 comprises at least one driving load 1 10 (illustrated in FIG. 1 and 3) and at least one driving element 1 1 1 (shown in FIGS. 1 and 3) associated for driving the current in said at least one driving load 1 10.
  • Said driving load 1 10 is connected to the first connection interface 148.
  • the driving element 1 1 1 is powered by the low power voltage U1 of 12V and said driving load 1 10 is fed by the U2 high power voltage of 48V.
  • Said driving load 1 10 makes it possible to turn the motor of the air blower 1.
  • an air blower 1 comprises:
  • centrifugal type wheel mounted on an axis of the electric motor
  • an engine support comprising a housing in which the electric motor can be housed.
  • All of these elements are configured to be mounted in an air conditioning, ventilation and / or heating device via said motor support.
  • a control element 1 1 1 is mounted on the motor support of the air blower 1. In another non-limiting embodiment, a control element 1 1 1 is mounted at a distance from the air blower 1 on or in the air conditioning, ventilation and / or heating device.
  • a control element 1 1 1 comprises an electronic component such as a switch, which is in a non-limiting example, a MOSFET. It makes it possible to drive the current which supplies said driving load 1 10.
  • the current control in motor loads is known to those skilled in the art, it is not described here.
  • the air blower 1 comprises a plurality of control elements.
  • a control element 1 1 1 cooperates with a DLW control module of the functional module 1 1 which sends DAT signals to it.
  • a DLW control module can control one or more control elements 1 1 1.
  • the DLW control module is described below. o Steering module
  • the DLW control module comprises a switch Q8 in series with a pulling resistor R8. It is connected to the main switch Q2 of the air blower 1.
  • the DLW control module is described below with reference to FIGS. 5 and 6 in its operating mode when:
  • the operating mode is described with a bidirectional BLW communication bus.
  • the DLW control module is adapted to be powered by the first voltage U1. It is thus connected to the voltage regulator of the functional module 1 1 and GND common ground via the functional module 1 1. It is connected to the voltage regulator via its pulling resistor R8 and GND common ground via its switch Q8.
  • the DLW control module is adapted to receive and / or transmit DAT signals via the BLW communication bus. It transmits the received signals DAT to the control element 1 1 1 of the functional module 1 1, said control element 1 1 1 interpreting these signals DAT so as to drive the motor loads 1 10.
  • said air blower 1 is adapted to operate in slave mode, it forms a slave module.
  • the DLW control module is adapted to receive and transmit DAT signals on the communication bus BLW to and from an external electronic device 2 called the master module.
  • the DAT signals are low logic signals.
  • the low logic DAT signals are 0V signals. Note that in the case of the LIN protocol, the low logic signals are so-called dominant signals.
  • the external electronic device 2 operates in master mode and comprises a switch Q9 and a pulling resistor R9.
  • the master module 2 is powered by a low power voltage.
  • the master module 2 is connected to a low-power power supply network via its pulling resistor R9 and to the GND common ground via switch Q9.
  • a slave module 1 and the master module 2 form a communication network NLW.
  • the communication network NLW can comprise a plurality of slave modules 1.
  • the switches Q8 and Q9 are NPN switches.
  • the master module 2 is the engine control ECU of the motor vehicle or an electronic device connected to the dashboard of the motor vehicle.
  • the DAT signals are in a non-limiting example:
  • this information indicates short-circuits, overvoltages, under-voltages, over-temperatures, faulty equipment, the electrical consumption of the air blower 1 etc.
  • the master module 2 is powered by a voltage of 12V in the nonlimiting example taken as illustrated in FIGS. 5 and 6.
  • FIG. 5 illustrates the sending of DAT signals from the master module 2 to the air blower 1 and
  • FIG. 6 illustrates the sending of DAT signals of the air blower 1 to the master module 2.
  • the switch Q9 switches so that signals 0V (corresponding to a logic signal 0) or 12V (corresponding to a logic signal 1) are sent on the communication bus BLW to the slave module 1.
  • the switch Q9 closes, a logic signal 0 is sent, when the switch Q9 opens, a logic signal 1 is sent.
  • Switch Q8 always remains open.
  • the switch Q8 switches so that 0V signals (corresponding to a logic signal 0) or 12V (corresponding to a logic signal 1) are sent on the communication bus BLW to the master module 2.
  • 0V signals corresponding to a logic signal 0
  • 12V corresponding to a logic signal 1
  • switch Q9 remains open to him.
  • the master module 2 when the master module 2 sends DAT signals to the air blower 1, it imposes a zero on the communication bus BLW (in the case where the DAT signals are of low logic) , the latter then being at GND ground potential. For this purpose, it closes its switch Q9. On the source S, there is therefore 0V and on the gate 12V (since the main switch Q2 receives on its gate G 12V of the connection interface 112). The voltage Vgs of the main switch Q2 is equal to 12V (and therefore greater than a threshold voltage Vgsth) which causes that said main switch Q2 is closed. The DAT signals therefore arrive at the input of the DLW control module.
  • the slave module here the air blower 1
  • the master module 2 when the slave module, here the air blower 1, sends DAT signals to the master module 2, it imposes a zero (in the case where the DAT signals are of low logic) on the drain D of the main switch Q2.
  • the slave module 1 closes its switch Q8.
  • the switch Q8 is closed, the drain D is at ground potential GND, ie at 0V.
  • the communication network NLW comprises a master module 2 and may comprise a plurality of slave modules 1, at least one slave module of which is powered by the first voltage U1 and the second voltage U2.
  • the other slave modules 1 can be powered in the same way or only by the first voltage U1.
  • the communication bus BLW makes it possible to route DAT signals from the master module 2 to all the slave modules 1.
  • a DC short circuit occurs which generates an overvoltage USS on the air blower 1 described above which is a slave module, it disconnects from the communication network NLW thanks to the first protection module 10, but the module master 2 and the other slave modules 1 continue to operate without being disturbed by the faulty slave module (the one that has been overvoltage).
  • the NLW communication network is thus protected from a USS overvoltage on one of its slave modules 1.
  • the first protection module 1 0 prevents:
  • the main switch Q2 comprises a freewheel diode D2 (called “body diode”).
  • the freewheeling diode D2 is adapted to ensure the closing of the main switch Q2.
  • the freewheeling diode D2 is arranged between the drain D and the source S of the main switch Q2.
  • a freewheeling diode is conducting when the voltage V A K equal to the potential difference between V at its anode A and V k its cathode K is greater than or equal to a threshold voltage VS2 (given by the manufacturer) .
  • VS2 0.6V.
  • V k when the drain D is at 0V, the voltage V k is at 0V. Furthermore, V A is at 1 2V since before the switch Q8 closes, the source of the main switch Q2 was at 1 2V (thanks to the pull resistance R9 seen previously). Thus, there is V A K which is equal to 12V, ie greater than 0.6V.
  • the freewheeling diode D2 thus makes it possible to close the main switch Q2 correctly.
  • the air blower 1 further comprises a protection diode. D7.
  • the protection diode . D7 comprises a threshold voltage VS7.
  • the threshold voltage VS7 is equal to 22V.
  • D7 protection diode is suitable for protecting the BLW communication bus as well as the second ILW connection interface against a dangerous increase of the voltage U1, in particular if the voltage U1 on the node N1 is greater than or equal to its threshold voltage VS7. Indeed, there may be failures in the power supply network G48 that can cause failures in the voltage regulator. This has the consequence that the voltage U1 generated by said voltage regulator rises strongly in potential.
  • the protection diode D7 is connected between the emitter E of the first protective switch Q1 and the emitter E of the secondary switch Q6.
  • the protection diode . D7 is adapted to close the first protective switch Q1 when the voltage U1> VS7.
  • the protection diode .D7 is a Zener diode. If the voltage U1 is greater than or equal to its threshold voltage VS7, the Zener diode D7 becomes conducting. A current i7 (illustrated in FIG. 2a) then passes through said Zener diode D7. This current i7 supplies the first protective switch Q1 which closes.
  • Closing the first protective switch Q1 causes the opening of the second protective switch Q4. This opening causes the opening of the secondary switch Q6 and therefore the opening of the main switch Q2 as described below.
  • the BLW communication bus is protected.
  • the first protection module 10 is illustrated in detail in FIG. 2a.
  • the first protection module 10 is adapted to isolate the communication bus BLW from the power supply network G48 when there is a USS overvoltage between the functional module 1 1 and the second connection interface ILW.
  • Such overvoltage USS is found on the first node N1, on the second node N2 and on the third node N3.
  • the first protection module 10 comprises:
  • an overvoltage detection module 100 comprising:
  • a first protective switch Q1 adapted to close when the protection diode D1 becomes conducting
  • a secondary switch Q6 adapted to open when there is such a surge USS so as to open the main power switch Q2;
  • a second protective switch Q4 adapted to open when the first protective switch Q1 closes so as to open the secondary switch Q6.
  • the overvoltage detection module 100 is illustrated in detail in FIG. 2a.
  • the protection diode D1 is arranged between the main switch Q2 and the first protective switch Q1. Its cathode K is connected to the drain D of the main switch Q2 and its anode A is connected to the base B of the first protective switch Q1 and GND common ground via a resistor R1 described below.
  • the protective diode D1 comprises a threshold voltage VS1 greater than the voltage U1, namely greater than 12 volts.
  • the threshold voltage VS1 22V.
  • the protection diode D1 is on when V A K ⁇ - VS1.
  • the protective diode D1 is a Zener diode.
  • the Zener diode D1 closes said voltage U1 0 so that it is equal to the threshold voltage VS1.
  • the first protection switch Q1 is connected to the second protection switch Q4.
  • the first protective switch Q1 is a bipolar transistor.
  • the bipolar transistor Q1 is of the NPN type. Its collector C is connected to the base B of the second protection switch Q4.
  • the node N7 illustrated in FIG. 2a forms the connection between the base B of the second protective switch Q4, the collector C of the first protective switch Q1 and a resistor R3 illustrated in FIG. 2a.
  • its emitter E is connected to the GND common ground, and its base B is connected to the protective diode D1 and the resistor R1 (described later).
  • the resistor R3 makes it possible to apply to the collector C of the first protective switch Q1 the first voltage U1, namely 12V.
  • the first protection switch Q1 is open.
  • the base B of the second protection switch Q4 is connected to 12V via a resistor R3.
  • the resistor R3 in fact reduces the potential 1 2V on the base B of the second protection switch Q4.
  • the resistor R3 makes it possible to drive the second protective switch Q4 and thus makes it possible to keep the second protective switch Q4 closed.
  • the first protective switch Q1 comprises an internal resistance between its base B and its emitter E and a basic internal resistance B. These internal resistances make it possible to close the first protective switch Q1 when the protective diode D1 becomes conducting. It will be noted that the fact of using internal return resistors makes it possible to save space.
  • the first protective switch Q1 closes when there is a DC short circuit and therefore a USS overvoltage as seen above.
  • the first protection module 10 further comprises a resistor R1.
  • the resistor R1 is connected to the common ground GND and to the protective diode D1 seen previously.
  • the resistor R1 is adapted to operate the protection diode D1 so as to drive the first protective switch Q1 through its internal resistors.
  • the voltage across the resistor R1 is the clipped voltage U1 seen previously.
  • the current (not shown) passing through the resistor R1 and thus by the protective diode D1 is of the milliampere order.
  • the second protection switch Q4 is adapted to open: - during a USS overvoltage; or
  • the second protection switch Q4 is connected to the voltage regulator which supplies the first voltage U1 via a resistor R3. Note that the second protective switch Q4 is not directly connected to the voltage regulator.
  • the resistor R3 is adapted to drive the second protection switch Q4.
  • the resistor R3 is adapted to limit a current that could flow between the voltage regulator and the base B of the second protection switch Q4 in the event that the first protective switch Q1 closes. Indeed, in this case, without resistance R3, between the voltage regulator and the GND common ground, there would be a short circuit that would generate a current in the second protective switch Q4 a few thousand amperes. Said second protective switch Q4 could not withstand such a strong current.
  • Resistor R3 thus makes it possible to protect said second protective switch Q4 by limiting the current flowing in its base B, referenced Ib4.
  • the resistor R3 is thus sized to have a current Ib4 base B adapted to the second protective switch Q4.
  • the resistor R3 is adapted to limit a current that could flow between the voltage regulator and the base B of the first protection switch Q1. Resistor R3 is a so-called "pull-up" resistor.
  • the second protection switch Q4 is arranged between the first protective switch Q1 and the secondary switch Q6.
  • the second protective switch Q4 is a bipolar transistor.
  • the bipolar transistor Q4 is of the NPN type. Its collector C is connected to the base resistor R14 (described below), its emitter E is connected to the GND common ground (via the secondary non-return diode D1 1 described below), its base B is connected to the collector C of the first switch protection Q1.
  • the third node N3 connects in particular the functional module 1 1 and the second protective switch Q4.
  • the second protection switch Q4 is closed by default. When closed, the second protection switch Q4 is controlled by the resistor R3.
  • the second protective switch Q4 further comprises an internal resistor (illustrated but not referenced) located between its base B and its emitter E and an internal resistor resistor located between the resistor R3 and its base B. These internal return resistors with the resistor R3 make it possible to apply to the emitter E of the second protective switch Q4 the first voltage U1, namely 12V.
  • the fact of using internal return resistors saves space.
  • the second protective switch Q4 is closed when the first protective switch Q1 is opened as previously seen.
  • the second protection switch Q4 opens when the first protective switch Q1 closes as previously seen.
  • the opening of the second protection switch Q4 causes the base resistor R14 (described below) to be disconnected from the common ground GND.
  • the base B of the secondary switch Q6 is no longer connected to the GND common ground, it becomes floating.
  • the potential 12V is installed therefore. Indeed, thanks to the secondary resistor R15 (described later), the base B of the secondary switch Q6 rises to 12V.
  • the second protective switch Q4 when the second protective switch Q4 opens, it causes the opening of the secondary switch Q6, and therefore the opening of Q2 (as described below) so that the communication bus BLW is disconnected from the G48 power supply network. It is no longer disturbed by a DC short circuit and therefore by a USS overvoltage.
  • the secondary switch Q6 is adapted to open:
  • the secondary switch Q6 is closed by default.
  • the secondary switch Q6 is a bipolar transistor.
  • the bipolar transistor Q6 is of the PNP type. Its base B is connected to the collector C of the second protection switch Q4, its emitter E is connected to the voltage regulator (here DC / DC), and its collector C is connected to the gate G of the main switch Q2.
  • the second node N2 rises to the potential 48V and a potential difference, here of 48V-0V (DAT signals are emitted) thus appears on the second node N2 and on the module control circuit DLW, which generates the current i2 which flows on the communication bus BLW via the main switch Q2 if the latter is closed and if DAT signals circulate on the communication bus BLW, said DAT signals being at 0V as described. previously.
  • the DLW control module and the BLW communication bus do not support such a current i2 and may therefore be damaged.
  • the secondary switch Q6 (which opened as previously seen following the detection of the overvoltage USS by the protective diode D1) opens the main switch Q2 and thus prevents such a current i2 to flow in the bus BLW communication (via the second ILW connection interface). The latter is thus protected as well as the second ILW connection interface.
  • the main switch Q2 in particular its gate G (connected to the collector C of the secondary switch Q6) in the non-limiting example of the MOSFET, is no longer powered by the voltage U1, namely 12V, and therefore the potential of the gate G is equal to 0V.
  • the tertiary anti-return diode D6 prevents the main return resistance R7 from allowing a voltage to pass from the source S to the gate G.
  • the main switch Q2 opens.
  • the second protective switch Q4 opens as seen above, which causes the opening of the secondary switch Q6, it is in a blocked state.
  • the secondary switch Q6 opens, this opens the main switch Q2.
  • the G48 network was disconnected from the communication bus BLW.
  • the air blower 1 further comprises a main return resistor R7.
  • the return resistor R7 is adapted to guarantee the opening of the main switch Q2 when said main switch Q2 must open (during a USS overvoltage or when a common mass loss GND).
  • the main return resistor R7 is connected to the cathode K of the tertiary diode D6 and to the source S of the main switch Q2. It is recalled that a resistor resets to initialize the state of the gate G of a switch.
  • the applied control level ie the value of the voltage applied
  • the grid does not see the voltage 12V or 0V. It is in a floating state, and could force it to enter conduction, either totally (with risk of erratic operation of the air blower 1), or partially (with risk of destruction of the main switch Q2).
  • the potential for the gate G of the main switch Q2 is 12V because the secondary switch Q6 is closed.
  • the node N4 (and the node N5) illustrated in Figure 2a is at the potential of the voltage U1, namely 12V in the example.
  • the main switch Q2 When the secondary switch Q6 opens (due to a USS overvoltage or GND common ground loss), the main switch Q2 opens.
  • the node N4 corresponds to the gate voltage V G of the main switch Q2.
  • Node N4 (as well as node N5) becomes floating.
  • This potential difference generates a current (not shown) which will flow in the tertiary anti-return diode D6 and the main return resistor R7 and will go to the source S and the auto-resettable fuse R6.
  • the node N4 (as well as the node N5) will thus descend to the potential OV of the source S.
  • the resistor R7 allows the node N4 and thus the gate G of the main switch Q2 to be at OV quickly . This will have the voltage Vgs to OV which guarantees the opening of the main switch Q2.
  • the main return resistor R7 is a so-called pull-up resistor. ⁇ Resjstance of. rappeJ.secondaire.R.15.
  • the air blower 1 further comprises a secondary return resistor R15.
  • the secondary resistor R15 is adapted to guarantee the opening of the secondary switch Q6 when said secondary switch Q6 must open (during a USS overvoltage or when a common mass loss GND).
  • the secondary resistor R15 is connected to the base B and to the emitter E of the bipolar transistor Q6.
  • the secondary return resistor R15 makes it possible to control the secondary switch Q6 when it opens when its base B is floating, namely when the second protective switch Q4 opens as described. previously. Indeed, this secondary resistor R15 can initialize the voltage V B E of the secondary switch Q6 to OV (it is therefore by default to OV) which ensures the opening of the secondary switch Q6 when there is no current Ib6 flowing in the base B of said secondary switch Q6.
  • the secondary return resistor R15 is a so-called "pull-up" resistor.
  • the air blower 1 further comprises a secondary anti-return diode D1 1.
  • the secondary anti-return diode D1 1 is adapted to prevent a current i3 from circulating in the second protective switch Q4. It thus ensures the protection of the second protective switch Q4 during a DC short-circuit.
  • the secondary non-return diode D1 1 is arranged between the functional module 1 1 and the second protective switch Q4.
  • the third node N3 thus connects in particular the functional module 1 1 and the secondary anti-return diode D1 1.
  • the secondary non-return diode D1 1 is connected to the common ground GND via the functional module 1 1.
  • the anode A of the secondary anti-return diode D1 1 is connected to the emitter E of the second protective switch Q4, and its cathode K is connected to the common ground GND.
  • the secondary non-return diode D1 1 is adapted to prevent such a current i3 from circulating in the second protective switch Q4. It thus protects said second protective switch Q4.
  • the secondary anti-return diode D1 1 prevents the current i3 from passing when it is in a blocked state.
  • the secondary anti-return diode D1 1 is in a blocked state when its voltage V A K equal to the potential difference V A at its anode A and V K at its cathode K is less than its threshold voltage VS1 1 (given by the manufacturer).
  • VS1 1 0.6V. We have such a difference when there is a USS overvoltage.
  • V EB 0V. Note that it is the same when the common mass GND is lost.
  • the secondary anti-return diode D1 1 is conducting when V A K> Vs. This is obtained when there is no short circuit CC. Indeed, in this case, there is V A at potential 1 2V and V k at the ground potential. Note that it is the same when the common mass GND is not lost. ⁇ RJ 4 base resistance
  • the air blower 1 comprises in besides a basic resistance R14.
  • the base resistor R14 is adapted to size the base current Ib6 which flows in the secondary switch Q6.
  • the base resistor R14 is arranged between the secondary switch Q6 and the second protective switch Q4. In particular, the base resistor R14 is connected to the base B of the secondary switch Q6 and to the collector C of the second protective switch Q4.
  • the basic resistance R14 makes it possible to drive the secondary switch Q6 on closing by means of the basic current Ib6 that it supplies. Indeed, the sizing of the base current Ib6 ensures the closure of the secondary switch Q6. In addition it avoids having a current Ib6 too important which could break the component Q6.
  • the threshold value of Ib6 for the secondary switch Q6 to close is Ib6> 1c / ⁇ , with the collector current and ⁇ the current amplification of the secondary switch Q6 given by the manufacturer of the secondary switch Q6.
  • the second protection module 20 is illustrated in detail in FIG. 2b.
  • the second protection module 20 is adapted to isolate the communication bus BLW from the power supply network G48 during a loss of the common ground GND.
  • the GND common ground is lost when the ground connecting cable CX which connects the first connection interface 148 to the GND common ground is cut as shown in FIG. 4.
  • the second protection module 20 is part of the first protection module 10. In fact, it comprises:
  • the second protection module 20 further comprises the main return resistor R7.
  • the second protection module 20 protects these elements against said currents as follows.
  • a potential difference of 48V-12V appears (between the first node N1 and the second connection interface ILW) which causes the appearance of the current 11 (shown in Figure 4) flowing from the functional module 1 1 to the BLW communication bus (via the second ILW connection interface) which may damage it as well as the second ILW connection interface.
  • the second protection switch Q4 cascades the secondary switch Q6 and the main switch Q2 (as previously described) which allows the secondary switch Q6 to prevent such a current from circulating.
  • a potential difference of 48V-0V (between the second node N2 and the communication bus BLW) appears which causes the appearance of a current i2 (shown in FIG. 4) flowing from the DLW control module to the communication bus BLW (via the second connection interface ILW) which risks damaging them.
  • the second protection switch Q4 cascade the secondary switch Q6 and the main switch Q2 (as described above) which allows the main switch Q2 to prevent such a current i2 to flow in the communication bus BLW. The latter is thus protected as well as the second ILW connection interface.
  • the DLW control module when the GND common ground is lost, the DLW control module is no longer referenced to ground. It rises to the potential of 48V (all the functional module 1 1 being mounted up to the potential of 48V). Without the second protection module 20, the DLW control module would see at its terminals a potential difference of 48V-0V which corresponds to the difference between the potential of 48V (applied to the functional module 1 1) and the potential of 0V of the DAT signals transmitted on the BLW communication bus. This potential difference causes the appearance of a current i2 (shown in Figure 4) flowing in said DLW control module which may damage it. Indeed, the DLW control module does not support such a significant difference in potential.
  • the second protection switch Q4 cascades the secondary switch Q6 and the main switch Q2 (as previously described) which allows the main switch Q2 to prevent the current i2 from circulating when the common ground GND is lost, there will be no potential difference across the DLW control module and therefore more current flowing i2.
  • the DLW control module will only be at 48V potential. It will not be damaged.
  • the DLW control module will be protected in case of GND common mass loss.
  • the DLW control module is not protected by the first protection module 10 against a DC short-circuit, but it is protected by the second protection module 20.
  • a potential difference of 48V-0V between this third node N3 and the communication bus BLW (all the functional module 1 1 being mounted up to the potential of 48V) which causes the creation of a current i3 (illustrated in FIG. 4) between said third node N3 and said communication bus BLW.
  • the third node N3 rises to the potential of 48V while the communication bus BLW is at the potential of 0V due to the signals DAT at OV.
  • the second protection switch Q4 opens as previously seen. It thus prevents such a current i3 from circulating and thus protects the communication bus BLW as well as the second connection interface ILW.
  • a USS overvoltage detection is converted into a detection of the loss of the common ground GND.
  • Common components are used to protect the second ILW connection interface (and thus the BLW communication bus) against the loss of the GND common ground and against said USS overvoltage.
  • the second protective switch Q4 opens which has the consequence that the base resistor R14 disconnects from the GND common ground as seen above, which corresponds to a loss of the GND common mass.
  • the continuation of the operation of the protection against a USS overvoltage or against a GND loss of mass is the same for the first protection module 10 and for the second protection module 20 as previously seen.
  • the secondary switch Q6 may be a MOSFET transistor or an IGBT transistor.
  • the basic resistance R14 is not necessary.
  • bidirectional or unidirectional protocols other than the LIN or PWM protocol can be used.
  • the invention can also be applied to an electric heating device 1 for a motor vehicle.
  • the electric heating device 1 for a motor vehicle comprises:
  • a main switch Q2 connected to the functional module 1 1 adapted to pass DAT signals on the communication bus BLW;
  • a first protection module 10 adapted to isolate the BLW communication bus of the G48 power supply network when there is a USS overvoltage between the functional module 1 1 and the second ILW connection interface.
  • the functional module 1 1 comprises at least one resistive heating element 1 10 powered by the first voltage U1 and at least one associated control element 1 1 1 powered by the second voltage U2 and adapted to drive said resistive heating element 1 10.
  • the resistive heating element 1 10 is a heating resistor.
  • the resistive heating element 1 10 is a resistive track.
  • the heat produced by the resistive heating element 1 10 is transmitted via a fluid circulation duct (not shown) to a fluid which can thus be heated.
  • the disclosed invention has the following advantages in particular: it is a simple solution to implement and inexpensive;

Abstract

La présente invention concerne un pulseur d'air (1) pour véhicule automobile adapté pour être alimenté par une première tension (U1) et par une deuxième tension (U2), selon lequel le pulseur d'air (1) comprend : - une première interface de connexion (I48) avec un réseau d'alimentation électrique (G48) adapté pour fournir la deuxième tension (U2); - une deuxième interface de connexion (ILW) avec un bus de communication (BLW); - un module fonctionnel (11) relié à la première interface de connexion (I48); - un interrupteur principal (Q2) relié au module fonctionnel (11) adapté pour faire transiter des signaux (DAT) sur le bus de communication (BLW); - un premier module de protection (10) adapté pour isoler le bus de communication (BLW) du réseau d'alimentation électrique (G48) lorsqu'il existe une surtension (USS) entre le module fonctionnel (11) et la deuxième interface de connexion (ILW).

Description

PULSEUR D'AIR POUR VEHICULE AUTOMOBILE ALIMENTE PAR DEUX
TENSIONS
DOMAI N E TECH N I Q U E D E L' I NVE NTI ON
La présente invention concerne un pulseur d'air pour véhicule automobile adapté pour être alimenté par une première tension et par une deuxième tension.
Elle trouve une application particulière, mais non limitative dans les véhicules automobiles.
AR R I È R E- P LAN TECH NOLOG I Q U E D E L' I NV E NTI ON
Dans le domaine des pulseurs d'air pour véhicule automobile, il est connu d'alimenter un pulseur d'air par deux tensions, l'une étant une forte tension adaptée pour des charges motrices du pulseur d'air et l'autre étant une tension plus faible adaptée pour des éléments de pilotage du courant dans les charges motrices. Les charges motrices et les éléments de pilotage font partie d'un même module fonctionnel. A cet effet, le pulseur d'air comprend un bus de communication sur lequel des consignes de débit d'air peuvent lui être envoyées et une interface de connexion avec un réseau d'alimentation électrique, dit réseau d'alimentation électrique forte puissance, qui fournit la forte tension. Le bus de communication est alimenté par le même réseau d'alimentation que les éléments de pilotage.
Un inconvénient de cet état de la technique est que si un problème, tel qu'un court-circuit dans un exemple non limitatif, survient dans le module fonctionnel comprenant lesdits éléments de pilotage, il y a un risque que la forte tension fournie par le réseau d'alimentation électrique forte puissance ne se retrouve sur le bus de communication, créant ainsi une tension dangereuse, dite surtension, qui risque de l'endommager. Dans ce contexte, la présente invention vise à résoudre l'inconvénient précédemment mentionné.
D ESC R I PTI ON G E N E RALE D E L' I NV E NTI ON
A cette fin, l'invention propose un pulseur d'air pour véhicule automobile adapté pour être alimenté par une première tension et par une deuxième tension, selon lequel le pulseur d'air comprend :
- une première interface de connexion avec un réseau d'alimentation électrique adapté pour fournir la deuxième tension ;
- une deuxième interface de connexion avec un bus de communication ; - un module fonctionnel relié à la première interface de connexion ;
- un interrupteur principal relié au module fonctionnel adapté pour faire transiter des signaux sur le bus de communication ;
- un premier module de protection adapté pour isoler le bus de communication du réseau d'alimentation électrique lorsqu'il existe une surtension entre le module fonctionnel et la deuxième interface de connexion.
Ainsi, comme on va le voir en détail ci-après, le premier module de protection va détecter une surtension entre le module fonctionnel et la deuxième interface de connexion, et va désactiver l'interrupteur principal de sorte qu'il soit ouvert suite à la détection d'une telle surtension. Ceci aura pour conséquence de déconnecter le réseau d'alimentation électrique du bus de communication. Ce dernier ne sera donc pas impacté par ladite surtension et sera par conséquent protégé.
Selon des modes de réalisation non limitatifs, le pulseur d'air peut comporter en outre une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires parmi les suivantes :
Selon un mode de réalisation non limitatif, le premier module de protection comprend :
- un module de détection de surtension comprenant : - une diode de protection ;
- un premier interrupteur de protection adapté pour se fermer lorsque la diode de protection devient passante ;
- un interrupteur secondaire adapté pour s'ouvrir lorsqu'il existe ladite surtension de sorte à ouvrir l'interrupteur principal ;
- un deuxième interrupteur de protection adapté pour s'ouvrir lorsque le premier interrupteur de protection se ferme de sorte à ouvrir l'interrupteur secondaire.
L'ouverture de l'interrupteur secondaire évite d'avoir des courants qui circulent du réseau d'alimentation électrique vers le bus de communication. Cela permet ainsi de protéger le bus de communication contre une surtension.
Selon un mode de réalisation non limitatif, les signaux sont des signaux de logique basse.
Selon un mode de réalisation non limitatif, les signaux de logique basse sont des signaux à 0 Volt.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ladite surtension est générée par un court-circuit dans le réseau d'alimentation électrique.
Selon un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air comprend en outre une diode de protection adaptée pour protéger le bus de communication si la première tension est supérieure à une tension seuil de ladite diode de protection. Cela permet de protéger ledit bus de communication.
Selon un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air comprend en outre une diode anti-retour secondaire adaptée pour empêcher un courant de circuler dans le deuxième interrupteur de protection. Cela protège ledit deuxième interrupteur de protection.
Selon un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air comprend en outre une résistance de rappel principale adaptée pour garantir l'ouverture de l'interrupteur principal lorsqu'il existe ladite surtension. Selon un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air comprend en outre une résistance de rappel secondaire adaptée pour garantir l'ouverture de l'interrupteur secondaire lorsqu'il existe ladite surtension.
Selon un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air comprend en outre une résistance de base adaptée pour garantir la fermeture de l'interrupteur secondaire lorsqu'un courant circule dans ledit interrupteur secondaire.
Selon un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air comprend en outre un fusible auto-réarmable adapté pour protéger le bus de communication contre un sur-courant. Cela permet de protéger ledit bus de communication.
Selon un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air comprend en outre une diode anti-retour tertiaire adaptée pour garantir que l'interrupteur principal reste ouvert.
Selon un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air comprend en outre une diode de protection adaptée pour protéger l'interrupteur principal contre une augmentation de ladite première tension. Cela évite qu'il ne soit endommagé.
Selon un mode de réalisation non limitatif, la première tension est inférieure à la deuxième tension.
Selon un mode de réalisation non limitatif, la première tension est sensiblement égale à 12Volts.
Selon un mode de réalisation non limitatif, la deuxième tension est sensiblement égale à 48Volts.
Selon un mode de réalisation non limitatif, la première tension est générée à partir de la deuxième tension. Elle est donc fixe et ne subit pas de variations provenant d'une tension batterie par exemple.
Selon un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air comprend un régulateur de tension adapté pour générer la première tension à partir de la deuxième tension. Selon un mode de réalisation non limitatif, le bus de communication est un bus LIN ou un bus PWM. Un bus LIN permet de n'utiliser qu'un seul fil pour l'envoi et la réception des signaux. Ainsi, on n'utilise qu'un seul fil pour deux fonctions différentes, à savoir une fonction de diagnostic et une fonction de consigne. On peut également utiliser tout autre type de bus de communication permettant d'avoir une communication bidirectionnelle. Un bus PWM permet de recevoir ou envoyer des signaux avec un rapport cyclique contrôlé.
Selon un mode de réalisation non limitatif, le module fonctionnel comprend un module de pilotage adapté pour être alimenté par la première tension et pour recevoir et/ou émettre des signaux via le bus de communication. Le module fonctionnel peut ainsi échanger des informations avec un autre dispositif électronique via son module de pilotage. Il peut envoyer ainsi des informations de diagnostic et recevoir des informations de consigne.
Selon un mode de réalisation non limitatif, le module fonctionnel comprend au moins une charge motrice alimentée par la deuxième tension et au moins un élément de pilotage associé alimenté par la première tension, ledit élément de pilotage étant adapté pour piloter ladite au moins une charge motrice. En particulier, ledit élément de pilotage est adapté pour piloter le courant de ladite charge motrice.
Selon un mode de réalisation non limitatif, la première interface de connexion est reliée à une masse commune, et le pulseur d'air comprend en outre un deuxième module de protection adapté pour isoler le bus de communication du réseau d'alimentation électrique lors d'une perte de la masse commune.
Selon un mode de réalisation non limitatif, le deuxième module de protection le deuxième module de protection comprend :
- ledit interrupteur secondaire ;
- ledit deuxième interrupteur de protection ;
- ladite diode anti-retour secondaire. Ainsi, on utilise une partie des composants du premier module de protection pour protéger le bus de communication contre une perte de masse commune. On réduit ainsi les coûts et la complexité de l'architecture du pulseur d'air 1 pour les protections.
L'invention s'applique également à un dispositif de chauffage électrique pour véhicule automobile. Ainsi, selon un mode de réalisation non limitatif, il est également proposé un dispositif de chauffage électrique pour véhicule automobile adapté pour être alimenté par une première tension et par une deuxième tension, selon lequel le dispositif de chauffage électrique comprend :
- une première interface de connexion avec un réseau d'alimentation électrique adapté pour fournir la deuxième tension ;
- une deuxième interface de connexion avec un bus de communication ;
- un module fonctionnel relié à la première interface de connexion ;
- un interrupteur principal relié au module fonctionnel adapté pour faire transiter des signaux sur le bus de communication ;
- un premier module de protection adapté pour isoler le bus de communication du réseau d'alimentation électrique lorsqu'il existe une surtension entre le module fonctionnel et la deuxième interface de connexion.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
L'invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent :
- la figure 1 représente un schéma selon un mode de réalisation non limitatif de l'invention d'un pulseur d'air pour véhicule automobile, ledit pulseur d'air étant alimenté par une première et par une deuxième tension et relié à un bus de communication et comprenant un premier module de protection contre les surtensions et un deuxième module de protection contre une perte de masse ; - la figure 2a représente un schéma du pulseur d'air de la figure 1 avec le détail des composants électroniques du premier module de protection selon un mode de réalisation non limitatif ;
- la figure 2b représente un schéma du pulseur d'air de la figure 1 avec le détail des composants électroniques du deuxième module de protection selon un mode de réalisation non limitatif ;
- la figure 3 représente un schéma du pulseur d'air de la figure 1 lorsqu'il y a un court-circuit dans le réseau d'alimentation électrique selon un mode de réalisation non limitatif ;
- la figure 4 représente un schéma du pulseur d'air de la figure 1 lorsque la masse est perdue selon un mode de réalisation non limitatif ;
- la figure 5 représente un schéma du pulseur d'air de la figure 1 lorsqu'il reçoit des signaux d'un autre dispositif électronique, selon un mode de réalisation non limitatif ;
- la figure 6 représente un schéma du pulseur d'air de la figure 1 lorsqu'il envoie des signaux à un autre dispositif électronique, selon un mode de réalisation non limitatif.
DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION
Les éléments identiques, par structure ou par fonction, apparaissant sur différentes figures conservent, sauf précision contraire, les mêmes références.
Le pulseur d'air 1 pour véhicule automobile est décrit en référence aux figures 1 à 6 selon un mode de réalisation non limitatif.
Par véhicule automobile, on entend tout type de véhicule motorisé.
Dans un mode de réalisation non limitatif, un pulseur d'air 1 est utilisé dans un dispositif de climatisation, de ventilation et/ou de chauffage (non illustré), appelé en anglais HVAC « Heating Ventilation and Air Conditioning », pour véhicule automobile ou pour refroidir le moteur (non illustré) du véhicule automobile. Le pulseur d'air 1 est alimenté par une première tension U1 et par une deuxième tension U2. La première tension U1 est générée à partir de la deuxième tension U2. Un réseau d'alimentation électrique G48 est adapté pour fournir la deuxième tension U2. Dans la suite de la description, les termes réseau d'alimentation électrique et réseau seront utilisés indifféremment.
Tel qu'illustré sur la figure 1 , le pulseur d'air 1 comprend :
- une première interface de connexion I48 avec le réseau d'alimentation électrique G48 ;
- une deuxième interface de connexion ILW avec un bus de communication BLW ;
- un module fonctionnel 1 1 relié à la première interface de connexion I48 ;
- un interrupteur principal Q2 relié au module fonctionnel 1 1 et adapté pour faire transiter des signaux DAT sur le bus de communication BLW ; - un premier module de protection 10 adapté pour isoler le bus de communication BLW du réseau d'alimentation électrique G48 lorsqu'il existe une surtension USS entre le module fonctionnel 1 1 et la deuxième interface de connexion ILW.
Le pulseur d'air 1 fait partie d'un réseau de communication NLW.
Dans un exemple non limitatif, une surtension USS apparaît entre le module fonctionnel 1 1 et la deuxième interface de connexion ILW, lorsqu'il existe un court-circuit CC dans le module fonctionnel 1 1 .
Un tel court-circuit CC est pris comme exemple non limitatif dans la suite de la description. Dans la suite de la description, un court-circuit CC dans le module fonctionnel 1 1 sera également simplement cité comme court-circuit CC. On remarquera que quand un court-circuit CC survient dans le module fonctionnel 1 1 , cela signifie que les éléments du module fonctionnel 1 1 dont le module de pilotage DLW seront soient défectueux soient détruits.
Comme on va le voir en détail ci-après, lors d'un court-circuit CC sur le module fonctionnel 1 1 qui engendre une telle surtension USS, l'ensemble des composants du module fonctionnel 1 1 montent jusqu'au potentiel de la deuxième tension U2 fournie par le réseau d'alimentation électrique G48. Cela entraîne l'apparition de différences de potentiels et par conséquent de courants qui circulent entre ledit module fonctionnel 1 1 et :
- le premier module de protection 10 ;
- le bus de communication BLW.
Ces courants et tensions risquent d'abîmer en particulier le bus de communication BLW. Le premier module de protection 10 permet de protéger le bus de communication BLW contre lesdits courants et tensions. En particulier le premier module de protection 10 va permettre d'isoler la deuxième interface de connexion ILW et par conséquent le bus de communication BLW d'une tension dangereuse, à savoir de ladite surtension USS. En effet, cette deuxième interface de connexion ILW qui est dimensionnée pour une faible tension (ici 12V) ne peut supporter une tension trop grande, par exemple supérieure à 40V.
Le premier module de protection 10 comprend :
- un module de détection de surtension 100 comprenant :
- une diode de protection D1 ;
- un premier interrupteur de protection Q1 ;
- un interrupteur secondaire Q6 ;
- un deuxième interrupteur de protection Q4.
Comme décrit en détail par la suite, lorsqu'il existe un court-circuit CC qui entraîne une surtension USS, le premier interrupteur de protection Q1 va se fermer ce qui va entraîner l'ouverture du deuxième interrupteur de protection Q4. L'ouverture du deuxième interrupteur de protection Q4 va entraîner l'ouverture de l'interrupteur secondaire Q6. Enfin, l'ouverture de l'interrupteur secondaire Q6 va entraîner l'ouverture de l'interrupteur principal Q2. L'ouverture de l'interrupteur principal Q2 va permettre d'isoler la deuxième interface de connexion ILW du réseau G48 et par conséquent d'isoler le bus de communication BLW du réseau G48. Le bus de communication BLW est ainsi protégé de ladite surtension USS. Dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en outre une diode de protection D7.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en outre une résistance de rappel principale R7.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en outre une résistance de rappel secondaire R15.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en outre une diode anti-retour secondaire D1 1 .
Dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en outre une résistance de base R14.
Les différents éléments du pulseur d'air 1 sont décrits plus en détail ci-après.
• Inî.erfaces.de connexion .148 , . J LW l . ! G N D
La première interface de connexion 148 est adaptée pour connecter le pulseur d'air 1 avec le réseau d'alimentation électrique G48. C'est une entrée qui permet de recevoir une tension fournie par le réseau d'alimentation électrique G48.
Le réseau G48 est relié à une batterie (non illustrée) du véhicule automobile qui est un générateur de tension.
Dans un mode de réalisation non limitatif, la première tension U1 est inférieure à la deuxième tension U2.
Dans un mode de réalisation non limitatif, la première tension U1 est sensiblement égale à 12V (Volts). C'est une tension de faible puissance. Dans un mode de réalisation non limitatif, la deuxième tension U2 est sensiblement égale à 48V (Volts). C'est une tension de forte puissance. Le réseau G48 est également appelé réseau forte puissance.
On notera qu'une batterie, reliée au réseau G48, qui fournit de manière usuelle une tension de 48V permet de fournir une tension qui peut monter jusqu'à 58V. Dans un mode de réalisation non limitatif, la première tension U1 est générée à partir de la deuxième tension U2. A cet effet, dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en outre un régulateur de tension. Plus particulièrement, le module fonctionnel 1 1 comprend ledit régulateur de tension. Dans des variantes non limitatives, le régulateur de tension est un convertisseur DC/DC (illustré sur les figures 2a et 2b) ou un régulateur linéaire, adaptés pour effectuer la conversion de 48V à 12V.
Un convertisseur DC/DC ou un régulateur linéaire étant connus de l'homme du métier, ils ne sont pas décrits ici. Le convertisseur DC/DC ou le régulateur linéaire permettent ainsi de fournir une première tension U1 qui est fixe, à savoir qui ne subit pas de variations dues à des variations d'une tension batterie, puisque ladite première tension U1 est générée en interne.
Dans la suite de la description, on parlera indifféremment de première tension U1 ou tension U1 , et de deuxième tension U2 ou tension U2.
Dans la suite de la description, les tensions de 12V pour la tension U1 et de 48V pour la tension U2 seront prises comme exemples non limitatifs.
Dans un mode de réalisation non limitatif, la première interface de connexion I48 est reliée à une masse GND, appelée également masse commune GND.
Elle est reliée par un câble de masse CX (illustré sur la figure 1 par exemple) à ladite masse commune GND.
La deuxième interface de connexion ILW est adaptée pour connecter le pulseur d'air 1 avec un bus de communication BLW. C'est une entrée.
Les interfaces de connexion I48, ILW comprennent ainsi des connexions électriques adaptées pour effectuer les connexions respectivement avec le réseau d'alimentation électrique G48 et le bus de communication BLW.
Dans un premier mode de réalisation non limitatif, le bus de communication BLW est un bus de communication LIN (« Local
Internetconnect Network »). Le pulseur d'air 1 fait ainsi partie d'un réseau de communication NLW dit LIN. Un bus de communication LIN est un bus de communication bidirectionnel. Ainsi, un réseau de communication LIN permet de n'utiliser qu'un seul fil pour la communication des signaux.
Dans un deuxième mode de réalisation non limitatif, le bus de communication BLW est un bus de communication PWM (« Puise Modulation Width »). Le pulseur d'air 1 fait ainsi partie d'un réseau de communication NLW dit PWM. Un bus de communication PWM est un bus unidirectionnel. Ainsi, dans ce cas, le pulseur d'air 1 comprend deux bus de communication PWM unidirectionnels, l'un étant utilisé pour la réception de signaux, et l'autre étant utilisé pour l'envoi de signaux.
Le bus de communication BLW permet de véhiculer des signaux DAT du pulseur d'air 1 vers un dispositif électronique externe 2 (décrit plus loin) et/ou du dispositif électronique externe 2 vers le pulseur d'air 1 . On notera qu'il existe une ligne de communication LLW interne au pulseur d'air 1 (illustrée sur la figure 1 par exemple) entre le module fonctionnel 1 1 et la deuxième interface de connexion ILW sur laquelle transitent lesdits signaux du module fonctionnel 1 1 . Dans un mode de réalisation non limitatif, cette ligne de communication est une piste électronique.
Tel qu'illustré sur la figure 1 également, dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en outre une interface de masse IGND. L'interface de masse IGND est une sortie. On notera que dans un exemple non limitatif, le câble de masse CX relie l'interface de masse IGND au châssis du véhicule automobile qui forme un plan de masse.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le premier module de protection 10, le module fonctionnel 1 1 et l'interrupteur principal Q2 font partie d'une même carte à circuit imprimé, appelée carte PCBA (en anglais « Printed Circuit Board Assembly »). Cette carte à circuit imprimé PCBA est ainsi reliée au plan de masse formé par le châssis du véhicule automobile.
Tel qu'illustré sur la figure 1 , dans un mode de réalisation non limitatif, la deuxième interface de connexion ILW fait partie d'un connecteur BNLW.
Tel qu'illustré sur la figure 1 , dans un mode de réalisation non limitatif, la première interface de connexion I48 et l'interface de masse IGND font partie d'un même connecteur BN48. Cela permet de ne pas multiplier les connecteurs.
• I. Π î.e. rru pte :u r p.r i n cipaj . Q2
L'interrupteur principal Q2 est adapté pour faire transiter des signaux DAT sur le bus de communication BLW.
A cet effet, il est connecté au bus de communication BLW via la deuxième interface de connexion ILW. Il est disposé entre le bus de communication BLW et le module fonctionnel 1 1 , en particulier son module de pilotage DLW (décrit plus loin).
Dans un mode de réalisation non limitatif, l'interrupteur principal Q2 est un transistor MOSFET. Dans une variante de réalisation non limitative, c'est un transistor à canal N. Dans ce cas, la grille G du transistor reçoit la première tension U1 , à savoir la tension de 12V dans l'exemple non limitatif pris, la source S est connectée au bus de communication BLW via la deuxième interface de connexion ILW, et le drain D est connecté au module de pilotage DLW.
L'interrupteur principal Q2 comporte une tension seuil Vgsth.
L'interrupteur principal Q2 est fermé lorsque sa tension Vgs est égale à la tension U1 fournie par le premier réseau G12, à savoir ici 12V. Lorsque les signaux DAT qui circulent sur le bus de communication BLW sont à 0V dans un mode de réalisation non limitatif, le drain D et la source S sont au potentiel 0V. La grille G étant alimentée par la tension U1 de 12V, la tension Vgs est donc bien à 12V. Vgs étant supérieure à une tension seuil Vgsth, l'interrupteur principal Q2 se ferme bien. Dans un exemple non limitatif, Vgsth = 2V.
Dans un mode de réalisation non limitatif, l'interrupteur principal Q2 comprend une tension de claquage supérieure à 48Volts. Dans une variante de réalisation non limitative, la tension de claquage est sensiblement égale à 100Volts. L'interrupteur principal Q2 supporte ainsi la tension U2, ici 48V, qu'elle reçoit (notamment entre la source S et le drain D dans le mode de réalisation non limitatif des MOSFETS) lors d'une surtension USS ou lorsque la masse commune GND est perdue.
L'interrupteur principal Q2 est ouvert lorsque la tension Vgs est inférieure à la tension Vgsth, soit lorsque Vgs est sensiblement égale à 0V dans un exemple non limitatif. Comme on va le voir ci-après, l'interrupteur principal Q2 s'ouvre :
- grâce au premier module de protection 10 lorsqu'il existe une surtension USS ; et
- grâce au deuxième module de protection 20 lorsque la masse commune GND est perdue.
Ainsi, comme on va le voir plus loin dans la description, le premier module de protection 10 permet de protéger le bus de communication BLW contre une surtension USS, tandis que le deuxième module de protection 20 permet de protéger le bus de communication BLW contre une perte de masse commune GND.
° Pjode de .protecti o n . D3
Dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en outre une diode de protection D3 associée à l'interrupteur principal Q2, illustrée sur la figure 2a ou 2b.
Elle est disposée en parallèle de la résistance de rappel principale R7 (décrite plus loin) et de la diode anti-retour tertiaire D6 (décrite plus loin). Son anode A est reliée à la source S de l'interrupteur principal Q2 et sa cathode K est reliée à la grille de l'interrupteur principal Q2.
Cette diode de protection D3 est adaptée pour protéger l'interrupteur principal Q2 contre une augmentation de la première tension U1 , en particulier contre une tension trop élevée entre sa grille G et sa source S. En effet, si un défaut survient sur le nœud N1 , la première tension U1 qu'il fournit peut fortement augmenter et se retrouver sur la tension grille-source VGS de l'interrupteur principal Q2 de sorte à l'endommager. Dans un exemple non limitatif, un défaut peut survenir dans le cas d'un défaut de l'alternateur ou du démarreur du véhicule automobile. Dans un mode de réalisation non limitatif, la diode de protection D3 est une diode Zener. La diode Zener D3 comprend une tension seuil VS3. Si la tension VGs de l'interrupteur principal Q2 devient supérieure ou égale à cette tension VS3, la diode Zener écrête ladite tension VGs de sorte qu'elle soit égale à la tension seuil VS3. Ainsi, dans un exemple non limitatif la tension seuil VS3 est égale à 20V. L'interrupteur principal Q2 est ainsi protégé.
° Fusj.bJ.e„autp-jéarmapJe R6
Dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en outre un fusible auto-réarmable R6 illustré sur la figure 2a ou 2b.
Ce fusible auto-réarmable R6 est disposé en série avec l'interrupteur principal Q2, en particulier entre ledit interrupteur principal Q2 et le bus de communication BLW.
Il est adapté pour protéger le bus de communication BLW contre un sur- courant. Un sur-courant est un courant qui est trop fort et que ledit bus de communication BLW ne peut supporter.
En effet, pendant le régime linéaire de l'interrupteur principal Q2, à savoir pendant la phase de commutation, l'interrupteur principal Q2 se comporte comme une résistance. Or, lorsqu'il existe un court-circuit CC qui engendre une surtension USS, il existe une différence de potentiel entre le drain D (VD=48V) et la source S (Vs=0V lorsque les signaux DAT sont émis) cela génère un courant (non illustré) de l'ordre de quelques ampères. Ce courant, appelé sur-courant, est dangereux car le bus de communication BLW ne supporte pas ce niveau de sur-courant. Cela peut endommager ledit bus de communication BLW ou couper les communications entre le module électronique externe 2 (décrit plus loin) et le module fonctionnel 1 1 du pulseur d'air 1 .
Lorsqu'un sur-courant est généré et traverse le fusible auto-réarmable R6, ce dernier chauffe et s'ouvre, empêchant ainsi ledit courant de traverser le bus de communication BLW. Lorsque de nouveaux les conditions normales sont atteintes (il n'y a plus de sur-courant), le fusible auto-réarmable R6 se referme. o Diode antj-retour ertiajre.D6
Dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en outre une diode anti-retour tertiaire D6 (illustrée sur la figure 2a ou 2b) adaptée pour garantir que l'interrupteur principal Q2 reste ouvert.
La diode anti-retour tertiaire D6 est disposée en série avec la résistance de rappel principale R7. Son anode A est reliée à la grille G de l'interrupteur principal Q2 et sa cathode K est reliée à la source S de l'interrupteur principal Q2 via la résistance de rappel principale R7.
Lorsque l'interrupteur principal Q2 est ouvert, on a la tension source Vs = 0V ou 12V respectivement si les signaux DAT sont émis ou non. Lorsque Vs = 12V, cette tension de 12V peut se retrouver sur la tension grille VG, à savoir au nœud N4 illustré sur la figure 2a ou 2b.
Si la tension Vs revient à 0V (des signaux DAT sont émis), la tension de la source Vs se retrouve sur la tension grille VG, mais cette dernière ne revient pas de suite à 0V en raison des capacités parasites de l'interrupteur principal Q2. Ainsi, pendant une très courte période on peut avoir VGs supérieure à la tension seuil Vgsth de l'interrupteur principal Q2. Par exemple on a VG =2,5V et Vs=0V. Ceci a pour conséquence de mettre en conduction l'interrupteur principal Q2. Ainsi, l'interrupteur principal Q2 risque de se fermer alors qu'il devrait rester ouvert.
Avec la diode anti-retour tertiaire D6, lorsqu'elle est bloquée, cela empêche la tension source Vs de se retrouver sur la tension grille VG. On garantit ainsi que l'interrupteur principal Q2 reste ouvert. On évite ainsi que l'interrupteur principal Q2 ne se referme lorsqu'il est ouvert.
La diode anti-retour tertiaire D6 est bloquée lorsque la différence de potentiels VAK < VS6, avec VS6 la tension seuil de la diode anti-retour tertiaire D6. Dans un exemple non limitatif VS6 = 0,6V. On notera que l'interrupteur principal Q2 s'ouvre lorsque l'interrupteur secondaire Q6 s'ouvre. Lorsque l'interrupteur secondaire Q6 s'ouvre, le nœud N5 illustré sur la figure 2a ou 2b est à OV et lorsque la tension Vs = OV (lorsque les signaux DAT sont émis) de l'interrupteur principal Q2, on a la tension à l'anode A de la diode anti-retour tertiaire D6 VA=0V et la tension à la cathode K de la diode D6 VK=0V (la cathode K étant reliée à la source S). Ceci a pour conséquence que la diode anti-retour tertiaire D6 est bloquée.
• Module fonctionnel
Le module fonctionnel 1 1 est relié à la première interface de connexion I48 via le connecteur BN48 vu précédemment. Il peut être ainsi alimenté par la deuxième tension U2 fournie par le réseau G48.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le module fonctionnel 1 comprend un régulateur de tension, ici un convertisseur DC/DC, adapté pour convertir la deuxième tension U2 en la première tension U1 . Le module fonctionnel 1 1 est ainsi également alimenté par la première tension U1 .
Le module fonctionnel 1 1 est également relié à la masse commune GND via le connecteur BN48.
Un nœud électrique N1 , dit premier nœud, relie le module fonctionnel 1 1 à la deuxième interface de connexion ILW via l'interrupteur secondaire Q6 et l'interrupteur principal Q2 décrits plus loin.
Le module fonctionnel 1 1 comprend un module de pilotage DLW décrit plus loin (appelé en anglais « electronic driver »).
Un nœud électrique N2, dit deuxième nœud, relie le module fonctionnel 1 1 , en particulier son module de pilotage DLW, et l'interrupteur principal Q2 via la ligne de communication LLW.
Un nœud électrique N3, dit troisième nœud, relie le module fonctionnel 1 1 et le premier module de protection 10 au niveau de la masse commune GND.
Le troisième nœud N3 est ainsi relié à la masse commune GND via ledit module fonctionnel 1 1 .
Dans la suite de la description, un nœud électrique est également appelé nœud. Lorsque un court-circuit CC apparaît qui engendre une surtension USS, le module fonctionnel 1 1 monte jusqu'au potentiel de 48V.
Cela implique une surtension USS au niveau des nœuds électriques N1 , N2 et N3 qui peut monter jusqu'à 48V. On notera que la surtension USS peut arriver sur un, deux, ou l'ensemble de ces nœuds N1 , N2, N3.
Au niveau du premier nœud N1 , une différence de potentiel de 48V- 12V apparaît (entre le premier nœud N1 et la deuxième interface de connexion ILW) qui entraîne l'apparition du courant il (illustré sur la figure 3) circulant du module fonctionnel 1 1 vers le bus de communication BLW (via la deuxième interface de connexion ILW) qui risque de l'endommager ainsi que la deuxième interface de connexion ILW. Le premier module de protection 10 (en particulier la diode de protection D7) décrit plus loin empêche un tel courant il de circuler (via l'interrupteur secondaire Q6) et protège ainsi le bus de communication BLW et la deuxième interface de connexion ILW. Ces derniers ne sont ainsi pas endommagés.
Au niveau du deuxième nœud N2, du côté du drain D de l'interrupteur principal Q2 décrit plus loin, une différence de potentiel de 48V-0V ou 48V- 12V (entre le deuxième nœud N2 et la deuxième interface de connexion ILW) apparaît qui entraîne l'apparition d'un courant i2 (illustré sur la figure 3) circulant du module de pilotage DLW vers le bus de communication BLW (via la deuxième interface de connexion ILW) qui risque de l'endommager ainsi que la deuxième interface de connexion ILW. Le premier module de protection 10 (en particulier la diode de protection D1 ) décrit plus loin et l'interrupteur principal Q2 empêchent un tel courant i2 de circuler et protège ainsi le bus de communication BLW et la deuxième interface de connexion ILW. Ces derniers ne sont ainsi pas endommagés.
Au niveau du troisième nœud N3, une différence de potentiel de 48V- 0V entre ce troisième nœud N3 et le bus de communication BLW (tout le module fonctionnel 1 1 étant monté jusqu'au potentiel de 48V) qui entraîne la création d'un courant i3 (illustré sur la figure 3) entre ledit troisième nœud N3 et ledit bus de communication BLW. Le premier module de protection 10 (en particulier la diode anti-retour secondaire D1 1 ) décrit plus loin empêche un tel courant i3 de circuler et protège ainsi le bus de communication BLW et la deuxième interface de connexion ILW. Ces derniers ne sont ainsi pas endommagés.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le module fonctionnel 1 1 comprend au moins une charge motrice 1 10 (illustré sur la figure 1 et 3) et au moins un élément de pilotage 1 1 1 (illustré sur la figure 1 et 3) associé pour piloter le courant dans ladite au moins une charge motrice 1 10.
Ladite charge motrice 1 10 est reliée à la première interface de connexion 148. Ainsi dans l'exemple non limitatif pris, l'élément de pilotage 1 1 1 est alimenté par la tension U1 faible puissance de 12V et ladite charge motrice 1 10 est alimentée par la tension U2 forte puissance de 48V.
Ladite charge motrice 1 10 permet de faire tourner le moteur du pulseur d'air 1 .
On notera qu'un pulseur d'air 1 comprend :
- un moteur électrique adapté pour être alimenté par la charge motrice 1 10 ;
- une roue de type centrifuge montée sur un axe du moteur électrique ;
- un support moteur comprenant un logement dans lequel le moteur électrique peut se loger.
L'ensemble de ces éléments est configuré pour être monté dans un dispositif de climatisation, de ventilation et/ou de chauffage par l'intermédiaire dudit support moteur.
Dans un mode de réalisation non limitatif, un élément de pilotage 1 1 1 est monté sur le support moteur du pulseur d'air 1 . Dans un autre mode de réalisation non limitatif, un élément de pilotage 1 1 1 est monté à distance du pulseur d'air 1 sur ou dans le dispositif de climatisation, de ventilation et/ou de chauffage.
De tels pulseurs d'air étant connus de l'homme du métier, ils ne sont pas décrits en détail ici.
Dans un mode de réalisation non limitatif, un élément de pilotage 1 1 1 comprend un composant électronique tel qu'un interrupteur, qui est dans un exemple non limitatif, un MOSFET. Il permet de piloter le courant qui alimente ladite charge motrice 1 10. Le pilotage du courant dans des charges motrices étant connu de l'homme du métier, il n'est pas décrit ici. Classiquement, le pulseur d'air 1 comprend une pluralité d'éléments de pilotage. Un élément de pilotage 1 1 1 coopère avec un module de pilotage DLW du module fonctionnel 1 1 qui lui envoie des signaux DAT. Un module de pilotage DLW peut piloter un ou plusieurs éléments de pilotage 1 1 1 .
Le module de pilotage DLW est décrit ci-après. o Module de pilotage
Tel qu'illustré sur les figures 1 à 6 sur lesquelles est illustré schématiquement le module de pilotage DLW, le module de pilotage DLW comprend un interrupteur Q8 en série avec une résistance de tirage R8. Il est connecté à l'interrupteur principal Q2 du pulseur d'air 1 .
Le module de pilotage DLW est décrit ci-après en référence aux figures 5 et 6 dans son mode de fonctionnement lorsque :
- il n'existe pas de court-circuit CC et donc lorsqu'il n'existe pas de surtension USS ;
- la masse commune GND n'est pas perdue.
Par souci de simplification, le mode de fonctionnement est décrit avec un bus de communication BLW bidirectionnel.
Le module de pilotage DLW est adapté pour être alimenté par la première tension U1 . Il est ainsi relié au régulateur de tension du module fonctionnel 1 1 et à la masse commune GND via le module fonctionnel 1 1 . 11 est relié au régulateur de tension via sa résistance de tirage R8 et à la masse commune GND via son interrupteur Q8.
Le module de pilotage DLW est adapté pour recevoir et/ou émettre des signaux DAT via le bus de communication BLW. Il transmet les signaux reçus DAT à l'élément de pilotage 1 1 1 du module fonctionnel 1 1 , ledit élément de pilotage 1 1 1 interprétant ces signaux DAT de sorte à piloter les charges motrices 1 10. Dans un mode de réalisation non limitatif, ledit pulseur d'air 1 est adapté pour fonctionner en mode esclave, il forme un module esclave. Tel qu'illustré sur les figures 5 et 6, le module de pilotage DLW est adapté pour recevoir et émettre des signaux DAT sur le bus de communication BLW de et vers un dispositif électronique externe 2 appelé module maître.
Dans un mode de réalisation non limitatif, les signaux DAT sont des signaux de logique basse. Dans un exemple non limitatif, les signaux DAT de logique basse sont des signaux à 0V. On notera que dans le cas du protocole LIN, les signaux de logique basse sont des signaux dits dominants.
Lorsque l'interrupteur Q8 est ouvert (figure 5), la résistance de tirage R8 amène le drain D de l'interrupteur principal Q2 du module esclave 1 à 12V. Lorsque l'interrupteur Q8 est fermé (figure 6), l'interrupteur amène le drain D de l'interrupteur principal Q2 du module esclave 1 à la masse commune GND.
Le dispositif électronique externe 2 fonctionne en mode maître et comprend un interrupteur Q9 et une résistance de tirage R9. Le module maître 2 est alimenté par une tension faible puissance.
Le module maître 2 est relié à un réseau d'alimentation électrique faible puissance via sa résistance de tirage R9 et à la masse commune GND via sont interrupteur Q9.
Lorsque l'interrupteur Q9 est ouvert (figure 6), la résistance de tirage R9 amène le bus de communication BLW à 12V ce qui entraîne que la source S de l'interrupteur principal Q2 du module esclave 1 est à 12V. Lorsque l'interrupteur Q9 est fermé (figure 5), l'interrupteur amène le bus de communication BLW à la masse ce qui entraîne que la source S de l'interrupteur Q2 du module esclave 1 est à 0V.
On notera que par défaut (à savoir lorsque le pulseur d'air 1 est alimenté ou non) les interrupteurs Q8 et Q9 sont ouverts. Cela correspond donc à leur état initial. Le protocole LIN et le fonctionnement maître-esclave évite qu'ils ne se ferment en même temps. On notera que pour le protocole PWM qui est unidirectionnel, il n'est pas possible d'avoir de telles collisions. Un module esclave 1 et le module maître 2 forme un réseau de communication NLW. Dans un mode de réalisation non limitatif, le réseau de communication NLW peut comporter une pluralité de modules esclaves 1 . Dans un mode de réalisation non limitatif, les interrupteurs Q8 et Q9 sont des interrupteurs NPN.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le module maître 2 est le contrôle moteur ECU du véhicule automobile ou encore un dispositif électronique relié à la planche de bord du véhicule automobile.
Dans ce cas, les signaux DAT sont dans un exemple non limitatif :
- des consignes de débit d'air envoyées du module maître 2 au pulseur d'air 1 ; et
- des informations de diagnostic envoyées au du module maître 2 par le pulseur d'air 1 . Dans des exemples non limitatifs, ces informations indiquent des courts-circuits, des surtensions, des sous-tensions, des sur-températures, des équipements défaillants, la consommation électrique du pulseur d'air 1 etc.
Tel qu'illustré sur les figures 5 et 6, le module maître 2 est alimenté par une tension de 12V dans l'exemple non limitatif pris illustré sur les figures 5 et 6.
La figure 5 illustre l'envoi de signaux DAT du module maître 2 vers le pulseur d'air 1 et la figure 6 illustre l'envoi de signaux DAT du pulseur d'air 1 vers le module maître 2.
Lorsque le module maître 2 communique avec le module esclave 1 , il lui envoie des signaux DAT. A cet effet, l'interrupteur Q9 commute de sorte que des signaux 0V (correspondant à un signal logique 0) ou 12V (correspondant à un signal logique 1 ) sont envoyés sur le bus de communication BLW vers le module esclave 1 . Quand l'interrupteur Q9 se ferme, un signal logique 0 est envoyé, quand l'interrupteur Q9 s'ouvre, un signal logique 1 est envoyé. L'interrupteur Q8 lui reste toujours ouvert.
Lorsque le module esclave 1 répond au module maître 2, l'interrupteur Q8 commute de sorte que des signaux 0V (correspondant à un signal logique 0) ou 12V (correspondant à un signal logique 1 ) sont envoyés sur le bus de communication BLW vers le module maître 2. Quand l'interrupteur Q8 se ferme, un signal logique 0 est envoyé, quand l'interrupteur Q9 s'ouvre, un signal logique 1 est envoyé. L'interrupteur Q9 lui reste toujours ouvert.
Ainsi, tel qu'illustré sur la figure 5, quand le module maître 2 envoie des signaux DAT au pulseur d'air 1 , il impose un zéro sur le bus de communication BLW (dans le cas où les signaux DAT sont de logique basse), ce dernier étant alors au potentiel de masse GND. A cet effet, il ferme son interrupteur Q9. Sur la source S, il y a donc 0V et sur la grille 12V (puisque l'interrupteur principal Q2 reçoit sur sa grille G 12V de l'interface de connexion 112). La tension Vgs de l'interrupteur principal Q2 est donc égale à 12V (et donc supérieure à une tension seuil Vgsth) ce qui entraîne que ledit interrupteur principal Q2 est fermé. Les signaux DAT arrivent donc bien à l'entrée du module de pilotage DLW.
Tel qu'illustré sur la figure 6, quand le module esclave, ici le pulseur d'air 1 , envoie des signaux DAT au module maître 2, il impose un zéro (dans le cas où les signaux DAT sont de logique basse) sur le drain D de l'interrupteur principal Q2. A cet effet, le module esclave 1 ferme son interrupteur Q8. L'interrupteur Q8 est fermé, le drain D est au potentiel de masse GND, soit à 0V.
On notera que le réseau de communication NLW comporte un module maître 2 et peut comporter une pluralité de modules esclaves 1 dont au moins un module esclave est alimenté par la première tension U1 et par la deuxième tension U2. Les autres modules esclaves 1 peuvent être alimentés de la même manière ou uniquement par la première tension U1 .
On notera que le bus de communication BLW permet d'acheminer des signaux DAT du module maître 2 vers l'ensemble des modules esclaves 1 . Ainsi, si un court-circuit CC survient qui engendre une surtension USS sur le pulseur d'air 1 décrit ci-dessus qui est un module esclave, il se déconnecte du réseau de communication NLW grâce au premier module de protection 10, mais le module maître 2 et les autres modules esclaves 1 continuent de fonctionner sans être perturbés par le module esclave défaillant (celui qui a subi une surtension). Le réseau de communication NLW est ainsi protégé d'une surtension USS sur un de ses modules esclaves 1 .
Ainsi, en protégeant le bus de communication BLW, on protège également les autres modules esclaves 1 qui n'ont pas subi de surtension USS.
Ainsi, le premier module de protection 1 0 empêche :
- la destruction des autres modules esclaves 1 ; ou
- la perturbation de la communication entre les autres modules esclaves et le module maître 2.
° PiQds.de.rgute Jjbre D2
On notera que tel qu'illustré sur les figures 5 et 6, dans un mode de réalisation non limitatif, l'interrupteur principal Q2 comprend une diode de roue libre D2 (appelée en anglais « body diode »).
La diode de roue libre D2 est adaptée pour garantir la fermeture de l'interrupteur principal Q2.
La diode de roue libre D2 est disposée entre le drain D et la source S de l'interrupteur principal Q2.
Lorsque le drain D est à 0V, la diode de roue libre D2 devient passante.
On rappelle qu'une diode de roue libre est passante lorsque la tension VAK égale à la différence de potentiel entre VA son anode A et Vk sa cathode K est supérieure ou égale à une tension seuil VS2 (donnée par le fabricant). Dans un exemple non limitatif, VS2= 0,6V.
Ainsi, lorsque le drain D est à 0V, la tension Vk est à 0V. Par ailleurs, VA est à 1 2V puisqu'avant que l'interrupteur Q8 ne se ferme, la source de l'interrupteur principal Q2 était à 1 2V (grâce à la résistance de tirage R9 vue précédemment). Ainsi, on a VAK qui est égale à 12V, soit supérieure à 0,6V. La diode de roue libre D2 lorsqu'elle est passante impose 0,6V sur la source S de l'interrupteur principal Q2, et fait monter la tension Vgs de 0V (lorsque Q2 est ouvert, Vgs=0V) à 1 1 ,4V (12V-0.6V). Cette valeur de tension Vgs est suffisante pour que l'interrupteur principal Q2 se ferme. Lorsqu'il se ferme, il relie sa tension drain D à sa source S de sorte que Vds est sensiblement égal à OV (à une résistance parasite Rdson près) et la tension Vgs est sensiblement égale à 1 2V. Ainsi les signaux DAT à OV arrivent bien à l'entrée du module maître 2.
La diode de roue libre D2 permet ainsi de fermer correctement l'interrupteur principal Q2. Dans le cas contraire, la source S resterait au potentiel de 1 2V et la grille étant à 12V, on aurait Vgs < Vgsth et ledit interrupteur principal Q2 demeurerait ouvert. On rappelle que dans un exemple non limitatif, Vgsth=2V.
On notera que lorsque l'interrupteur principal Q2 est ouvert (état bloqué) (par exemple lors d'une surtension USS ou d'une perte de masse commune GND comme décrit ci-après), il n'est pas piloté et on a Vgs < Vgsth soit Vgs=0V dans un exemple non limitatif et VAK ≠ OV (VAK peut monter jusqu'à 48V) et la diode de roue libre D2 revient dans un état bloqué. On notera que la diode de roue libre D2 n'est pas détruite par cette forte tension puisque la tension de claquage de l'interrupteur principal Q2 est supérieure à 48V.
On notera que s'il n'y pas de surtension USS, et lorsque les interrupteurs Q8 et Q9 sont ouverts (par défaut), la grille G et la source S de l'interrupteur principal Q2 sont à 1 2V, on a Vgs=0V. L'interrupteur principal Q2 est alors ouvert. De même, si la masse commune GND est correctement connectée et les interrupteurs Q8 et Q9 sont ouverts (par défaut), la grille G et la source S de l'interrupteur principal Q2 sont à 1 2V, on a Vgs=0V. L'interrupteur principal Q2 est alors ouvert. · Diode de prpteptipn.D7
Dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en outre une diode de protection. D7.
La diode de protection. D7 comprend une tension seuil VS7. Dans un mode de réalisation non limitatif, la tension seuil VS7 est égale à 22V.
La diode de protection D7 est adaptée pour protéger le bus de communication BLW ainsi que la deuxième interface de connexion ILW contre une augmentation dangereuse de la tension U1 , en particulier si la tension U1 sur le nœud N1 est supérieure ou égale à sa tension seuil VS7. En effet, il peut exister des défaillances dans le réseau d'alimentation électrique G48 qui peuvent entraîner des défaillances dans le régulateur de tension. Cela a pour conséquence que la tension U1 générée par ledit régulateur de tension monte fortement en potentiel.
De même, il peut exister directement des défaillances dans le régulateur de tension (convertisseur DC/DC ou régulateur linéaire) qui peuvent également entraîner que la tension U1 générée par ledit régulateur de tension monte fortement en potentiel. Cette montée en potentiel peut endommager le bus de communication BLW si elle est trop grande.
La diode de protection D7 est connectée entre l'émetteur E du premier interrupteur de protection Q1 et l'émetteur E de l'interrupteur secondaire Q6. La diode de protection .D7 est adaptée pour fermer le premier interrupteur de protection Q1 lorsque la tension U1 > VS7.
Dans un mode de réalisation non limitatif, la diode de protection .D7 est une diode Zener. Si la tension U1 est supérieure ou égale à sa tension seuil VS7, la diode Zener D7 devient passante. Un courant i7 (illustré sur la figure 2a) traverse alors ladite diode Zener D7. Ce courant i7 alimente le premier interrupteur de protection Q1 qui se ferme.
La fermeture du premier interrupteur de protection Q1 entraîne l'ouverture du deuxième interrupteur de protection Q4. Cette ouverture entraîne l'ouverture de l'interrupteur secondaire Q6 et par conséquent l'ouverture de l'interrupteur principal Q2 comme décrit plus loin. Le bus de communication BLW est ainsi protégé.
Comme vu ci-dessus, lorsque la régulation de la tension U1 n'est plus assurée, il y a une montée en potentiel jusqu'à 48V et sur le nœud N1 il existe une différence de potentiel de 48V-0V (0V correspondant aux signaux DAT). A ce moment U1 > VS7. Cette différence de potentiel entraîne l'apparition d'un courant il qui pourrait circuler du module fonctionnel 1 1 vers le bus de communication BLW (via l'interrupteur secondaire Q6 et via la deuxième interface de connexion ILW) et l'endommager. Or si U1 > VS7, la diode de protection D7 permet d'ouvrir l'interrupteur secondaire Q6 comme vu ci-dessus. L'interrupteur secondaire Q6 empêche donc le courant il de circuler vers le bus de communication BLW. Le courant il va retourner vers le module fonctionnel 1 1 .
• Pre.Hier ..i îPduJ.e„de„protection .10
Le premier module de protection 10 est illustré en détail à la figure 2a.
Le premier module de protection 10 est adapté pour isoler le bus de communication BLW du réseau d'alimentation électrique G48 lorsqu'il y a une surtension USS entre le module fonctionnel 1 1 et la deuxième interface de connexion ILW.
Une telle surtension USS se retrouve sur le premier nœud N1 , sur le deuxième nœud N2 et sur le troisième nœud N3.
On rappelle qu'une surtension USS existe lorsque la tension entre le module fonctionnel 1 1 et la deuxième interface de connexion ILW est supérieure à la tension U1 .
Dans un mode de réalisation non limitatif, le premier module de protection 10 comprend :
- un module de détection de surtension 100 comprenant :
- une diode de protection D1 ;
- un premier interrupteur de protection Q1 adapté pour se fermer lorsque la diode de protection D1 devient passante ;
- un interrupteur secondaire Q6 adapté pour s'ouvrir lorsqu'il existe une telle surtension USS de sorte à ouvrir l'interrupteur de puissance principal Q2 ;
- un deuxième interrupteur de protection Q4 adapté pour s'ouvrir lorsque le premier interrupteur de protection Q1 se ferme de sorte à ouvrir l'interrupteur secondaire Q6.
Les différents éléments du module de protection 10 sont décrits en détail ci- après. o Module de détection de
Le module de détection de surtension 1 00 est illustré en détail sur la figure 2a.
■ P.iQde de roteçtj n. D1.
La diode de protection D1 est disposée entre l'interrupteur principal Q2 et le premier interrupteur de protection Q1 . Sa cathode K est reliée au drain D de l'interrupteur principal Q2 et son anode A est reliée à la base B du premier interrupteur de protection Q1 et à la masse commune GND via une résistance R1 décrite plus loin.
Dans un mode de réalisation non limitatif, la diode de protection D1 comprend une tension seuil VS1 supérieure à la tension U1 , à savoir supérieure à 1 2Volts.
Dans un exemple non limitatif, la tension seuil VS1 = 22V.
La diode de protection D1 est passante lorsque VAK≥ - VS1 .
Lorsqu'il existe un court-circuit CC qui engendre une surtension USS, la tension U1 0 (illustrée sur les figures 2a, 2b et 3) sur le deuxième nœud N2 et donc sur la ligne de communication LLW est égale à la surtension USS engendrée par le court-circuit CC et est donc supérieure à la tension U1 (égale à1 2V dans l'exemple non limitatif pris). On a donc Vk = U1 0 et VA = 0V (car l'anode est connectée à la masse commune GND via la résistance R1 ). On a donc VKA=U1 0 et donc VKA≥ 22V. On a ainsi un courant ÎKA qui circule de la cathode K vers l'anode A de la diode de protection D1 . La diode de protection D1 devient ainsi passante.
Dans un mode de réalisation non limitatif, la diode de protection D1 est une diode Zener. Ainsi, si la tension U1 0 devient supérieure ou égale à cette tension VS1 , la diode Zener D1 écrête ladite tension U1 0 de sorte qu'elle soit égale à la tension seuil VS1 .
Lorsque la diode de protection D1 est passante, cela entraîne la fermeture du premier interrupteur de protection Q1 car ce dernier est dans ce cas alimenté par la tension U1 0. Dans ce cas, on a en effet la tension sur la base B VB = U1 0 (écrêtée), la tension sur l'émetteur E VE= 0V car l'émetteur E est relié à la masse commune GND, et donc VBE = U10 (écrêtée), qui est supérieure à la tension seuil de conduction de la diode de protection D1 . La diode de protection D1 a permis ainsi de détecter une surtension USS. On notera que le temps de détection d'une surtension USS est de l'ordre de la microseconde.
■ P. emjerjnJerrupteur^de.pro
Le premier interrupteur de protection Q1 est connecté au deuxième interrupteur de protection Q4.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le premier interrupteur de protection Q1 est un transistor bipolaire. Dans une variante de réalisation non limitative, le transistor bipolaire Q1 est de type NPN. Son collecteur C est relié à la base B du deuxième interrupteur de protection Q4. Le nœud N7 illustré sur la figure 2a forme la connexion entre la base B du deuxième interrupteur de protection Q4, le collecteur C du premier interrupteur de protection Q1 et une résistance R3 illustrée sur la figure 2a. Par ailleurs, son émetteur E est relié à la masse commune GND, et sa base B est reliée à la diode de protection D1 et à la résistance R1 (décrite plus loin).
La résistance R3 permet d'appliquer sur le collecteur C du premier interrupteur de protection Q1 la première tension U1 , à savoir 12V.
Par défaut, le premier interrupteur de protection Q1 est ouvert.
Lorsque le premier interrupteur de protection Q1 est ouvert, la base B du deuxième interrupteur de protection Q4 est reliée à 12V via une résistance R3. La résistance R3 ramène en effet le potentiel 1 2V sur la base B du deuxième interrupteur de protection Q4. La résistance R3 permet de piloter le deuxième interrupteur de protection Q4 et permet ainsi de maintenir le deuxième interrupteur de protection Q4 fermé.
Lorsque le premier interrupteur de protection Q1 se ferme, son émetteur E se retrouve à la masse commune GND et le nœud N7 est par conséquent relié à la masse commune GND. La base B du deuxième interrupteur de protection Q4 est alors reliée à la masse commune GND. Cela a pour conséquence qu'il n'existe plus de courant circulant Ib4 dans le deuxième interrupteur de protection Q4. Ce dernier s'ouvre donc. Il n'est plus piloté par la résistance R3.
On notera que le premier interrupteur de protection Q1 comprend une résistance interne entre sa base B et son émetteur E et une résistance interne de base B. Ces résistances internes permettent de fermer le premier interrupteur de protection Q1 lorsque la diode de protection D1 devient passante. On notera que le fait d'utiliser des résistances de rappel interne permet un gain de place.
On rappelle que le premier interrupteur de protection Q1 se ferme lorsqu'il existe un court-circuit CC et donc une surtension USS comme vu précédemment.
■ Résistançe.RJ.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le premier module de protection 10 comprend en outre une résistance R1 .
La résistance R1 est reliée à la masse commune GND et à la diode de protection D1 vue précédemment.
La résistance R1 est adaptée pour faire fonctionner la diode de protection D1 de sorte à piloter le premier interrupteur de protection Q1 au travers de ses résistances internes. La résistance R1 permet à un courant de traverser la diode de protection D1 . En effet, comme vu précédemment, lorsqu'il existe un court-circuit CC, on a une différence de potentiel aux bornes de la diode de protection D1 , avec VK=U10 écrêtée et VA = 0V. Grâce à la résistance R1 , on a ainsi un courant ÎKA qui circule de la cathode K vers l'anode A de la diode de protection D1 . La diode de protection D1 devient ainsi bien passante.
On notera que la tension aux bornes de la résistance R1 est la tension écrêtée U1 vue précédemment. Dans un exemple non limitatif, le courant (non illustré) passant par la résistance R1 et donc par la diode de protection D1 est de l'ordre du milliampère. o Deuxième jnterjupteur.de.protection Q4
Le deuxième interrupteur de protection Q4 est adapté pour s'ouvrir : - lors d'une surtension USS ; ou
- lors de la perte de la masse commune GND
de sorte à ouvrir l'interrupteur secondaire Q6.
Le deuxième interrupteur de protection Q4 est relié au régulateur de tension qui fournit la première tension U1 via une résistance R3. On notera que le deuxième interrupteur de protection Q4 n'est pas directement relié au régulateur de tension.
La résistance R3 est adaptée pour piloter le deuxième interrupteur de protection Q4. La résistance R3 est adaptée pour limiter un courant qui pourrait circuler entre le régulateur de tension et la base B du deuxième interrupteur de protection Q4 dans le cas où le premier interrupteur de protection Q1 se fermerait. En effet, dans ce cas, sans résistance R3, entre le régulateur de tension et la masse commune GND, on aurait un court- circuit qui engendrerait un courant dans le deuxième interrupteur de protection Q4 de quelques milliers d'ampères. Ledit deuxième interrupteur de protection Q4 ne pourrait supporter un courant si fort. La résistance R3 permet ainsi de protéger ledit deuxième interrupteur de protection Q4 en limitant le courant circulant dans sa base B, référencé Ib4. La résistance R3 est ainsi dimensionnée pour avoir un courant Ib4 de base B adapté au deuxième interrupteur de protection Q4. De même, la résistance R3 est adaptée pour limiter un courant qui pourrait circuler entre le régulateur de tension et la base B du premier interrupteur de protection Q1 . La résistance R3 est une résistance dite de « pull-up ».
Le deuxième interrupteur de protection Q4 est disposé entre le premier interrupteur de protection Q1 et l'interrupteur secondaire Q6.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le deuxième interrupteur de protection Q4 est un transistor bipolaire. Dans une variante de réalisation non limitative, le transistor bipolaire Q4 est de type NPN. Son collecteur C est relié à la résistance de base R14 (décrite plus loin), son émetteur E est relié à la masse commune GND (via la diode anti-retour secondaire D1 1 décrite plus loin), sa base B est reliée au collecteur C du premier interrupteur de protection Q1 .
Le troisième nœud N3 relie en particulier le module fonctionnel 1 1 et le deuxième interrupteur de protection Q4.
Le deuxième interrupteur de protection Q4 est par défaut fermé. Lorsqu'il est fermé, le deuxième interrupteur de protection Q4 est piloté par la résistance R3. Le deuxième interrupteur de protection Q4 comporte en outre une résistance de rappel interne (illustrée mais non référencée) située entre sa base B et son émetteur E et une résistance de rappel interne située entre la résistance R3 et sa base B. Ces résistances de rappel internes avec la résistance R3 permettent d'appliquer sur l'émetteur E du deuxième interrupteur de protection Q4 la première tension U1 , à savoir 12V.
Le fait d'utiliser des résistances de rappel interne permet un gain de place. Le deuxième interrupteur de protection Q4 est fermé lorsque le premier interrupteur de protection Q1 est ouvert comme vu précédemment.
Le deuxième interrupteur de protection Q4 s'ouvre lorsque le premier interrupteur de protection Q1 se ferme comme vu précédemment.
Lorsqu'il y a un court-circuit CC, comme vu précédemment, une surtension USS est détectée par le module de détection de surtension 100 (en particulier la diode de protection D1 ou la diode de protection D7), ce qui entraîne la fermeture du premier interrupteur Q1 . A ce moment, le deuxième interrupteur de protection Q4 s'ouvre car il n'existe plus de courant Ib4 circulant dans le deuxième interrupteur de protection Q4 comme vu précédemment.
L'ouverture du deuxième interrupteur de protection Q4 entraîne que la résistance de base R14 (décrite plus loin) est déconnectée de la masse commune GND. La base B de l'interrupteur secondaire Q6 n'est plus connectée à la masse commune GND, elle devient flottante. Le potentiel 12V s'installe donc. En effet, grâce à la résistance de rappel secondaire R15 (décrite plus loin), la base B de l'interrupteur secondaire Q6 monte jusqu'à 12V. On obtient alors une différence de potentiel entre l'émetteur E et la base B qui est nulle VBE = 0 (l'émetteur E de l'interrupteur secondaire Q6 étant au potentiel de 12V), ce qui a pour conséquence d'ouvrir l'interrupteur secondaire Q6.
Ainsi, lorsque le deuxième interrupteur de protection Q4 s'ouvre, il entraîne l'ouverture de l'interrupteur secondaire Q6, et par conséquent l'ouverture de Q2 (comme décrit plus loin) de sorte que le bus de communication BLW est déconnecté du réseau d'alimentation électrique G48. Il n'est plus perturbé par un court-circuit CC et donc par une surtension USS.
Lors de la perte de masse commune GND, l'émetteur E du deuxième interrupteur de protection Q4 est flottant. Dans ce cas, aucun courant ne peut passer dans l'émetteur E. Le courant ie4 (non illustré) dans l'émetteur E est donc nul. Comme on a ie4=ib4+ic4 et que ib4 et ic4 (non illustré) ne peuvent pas être négatifs donc ib4=0, le deuxième interrupteur de protection Q4 s'ouvre donc. L'ouverture du deuxième interrupteur de protection Q4 entraîne l'ouverture de l'interrupteur secondaire Q6, ce dernier entraînant l'ouverture de l'interrupteur principal Q2 comme décrit ci-après. o Interrupteur secondaire Q6
L'interrupteur secondaire Q6 est adapté pour s'ouvrir :
- lors d'une surtension USS ; ou
- lors de la perte de la masse commune GND
de sorte à ouvrir l'interrupteur principal Q2.
L'interrupteur secondaire Q6 est par défaut fermé.
Dans un mode de réalisation non limitatif, l'interrupteur secondaire Q6 est un transistor bipolaire. Dans une variante de réalisation non limitative, le transistor bipolaire Q6 est de type PNP. Sa base B est reliée au collecteur C du deuxième interrupteur de protection Q4, son émetteur E est connecté au régulateur de tension (ici DC /DC), et son collecteur C est connecté à la grille G de l'interrupteur principal Q2.
Quand un court-circuit CC survient qui engendre une surtension USS, la base B de l'interrupteur secondaire Q6 est en circuit ouvert, le deuxième interrupteur de protection Q4 ayant été ouvert. La base B est flottante (comme décrit précédemment) car elle n'est plus connectée à la masse commune GND. On a alors le courant de base Ib6 (courant qui circule dans la base B de l'interrupteur secondaire Q6) égal à 0, ce qui entraîne que ledit l'interrupteur secondaire Q6 s'ouvre. On dit qu'il est dans un état bloqué.
Quand un court-circuit CC survient qui engendre une surtension USS, le deuxième nœud N2 monte au potentiel 48V et une différence de potentiel, ici de 48V-0V (des signaux DAT sont émis) apparaît ainsi sur le deuxième nœud N2 et sur le module de pilotage DLW, ce qui génère le courant i2 qui circule sur le bus de communication BLW via l'interrupteur principal Q2 si ce dernier est fermé et si des signaux DAT circulent sur le bus de communication BLW, lesdits signaux DAT étant à 0V comme décrit précédemment. Le module de pilotage DLW et le bus de communication BLW ne supportent pas un tel courant i2 et risquent donc d'être endommagés. L'interrupteur secondaire Q6 (qui s'est ouvert comme vu précédemment suite à la détection de la surtension USS par la diode de protection D1 ) permet d'ouvrir l'interrupteur principal Q2 et ainsi empêche un tel courant i2 de circuler dans le bus de communication BLW (via la deuxième interface de connexion ILW). Ce dernier est ainsi protégé ainsi que la deuxième interface de connexion ILW.
En effet, quand l'interrupteur secondaire Q6 s'ouvre, l'interrupteur principal Q2, en particulier sa grille G (connectée au collecteur C de l'interrupteur secondaire Q6) dans l'exemple non limitatif du MOSFET, n'est plus alimentée par la tension U1 , à savoir 12V, et donc le potentiel de la grille G est égal à 0V. En effet, la diode anti-retour tertiaire D6 empêche la résistance de rappel principale R7 de laisser une tension passer de la source S à la grille G.
Comme la source S de l'interrupteur principal Q2 est soit au potentiel de 12V soit au potentiel de 0V en fonction de la commutation des interrupteurs Q8, Q9 décrit précédemment, on a VGs = -12V ou VGs = 0V, ce qui ne permet pas la fermeture de l'interrupteur principal Q2 car VGs est inférieure à la tension seuil Vgsth de l'interrupteur principal Q2 qui est de 2V dans un exemple non limitatif. L'interrupteur principal Q2 s'ouvre donc.
Ainsi il n'existe plus de courant i2 qui circule sur le bus de communication BLW. La deuxième interface de connexion ILW, le bus de communication BLW sont ainsi protégés. En ouvrant l'interrupteur principal Q2 lors d'un court-circuit CC et donc lors d'une surtension USS, on a ainsi déconnecté le réseau G48 du bus de communication BLW.
Lors d'une perte de masse commune GND, le deuxième interrupteur de protection Q4 s'ouvre comme vu précédemment, ce qui entraîne l'ouverture de l'interrupteur secondaire Q6, il est dans un état bloqué. Lorsque l'interrupteur secondaire Q6 s'ouvre, cela permet d'ouvrir l'interrupteur principal Q2. En ouvrant l'interrupteur principal Q2 lors de la perte de masse commune GND, on a ainsi déconnecté le réseau G48 du bus de communication BLW.
• Résistance de . rappej.prinçip.aj.e R7
Dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en outre une résistance de rappel principale R7.
La résistance de rappel R7 est adaptée pour garantir l'ouverture de l'interrupteur principal Q2 lorsque ledit interrupteur principal Q2 doit s'ouvrir (lors d'une surtension USS ou lors d'une perte de masse commune GND). La résistance de rappel principale R7 est reliée à cathode K de la diode antiretour tertiaire D6 et à la source S de l'interrupteur principal Q2. On rappelle qu'une résistance de rappel permet d'initialiser l'état de la grille G d'un interrupteur.
Par défaut, le niveau de commande appliqué (à savoir la valeur de la tension appliquée) à la grille G de l'interrupteur principal Q2 est indéterminé (la grille ne voit ni la tension 12V ni 0V). Il est dans un état flottant, et pourrait forcer celui-ci à entrer en conduction, soit totalement (avec risque de fonctionnement erratique du pulseur d'air 1 ), soit partiellement (avec risque de destruction de l'interrupteur principal Q2).
Lorsque le pulseur d'air 1 est alimenté, et qu'il n'y a pas de défaut tel qu'un court-circuit CC ou une perte de masse commune GND, le potentiel de la grille G de l'interrupteur principal Q2 est de 12V car l'interrupteur secondaire Q6 est fermé. Lorsque l'interrupteur secondaire Q6 est fermé, le nœud N4 (ainsi que le nœud N5) illustré sur la figure 2a est au potentiel de la tension U1 , à savoir 12V dans l'exemple.
Lorsque l'interrupteur secondaire Q6 s'ouvre (en raison d'une surtension USS ou d'une perte de masse commune GND), l'interrupteur principal Q2 s'ouvre. Le nœud N4 correspond à la tension grille VG de l'interrupteur principal Q2. Le nœud N4 (ainsi que le nœud N5) devient flottant. Il existe donc une différence de potentiel entre la source S (qui est à OV du fait des signaux DAT) de l'interrupteur principal Q2 et le nœud N4, soit la grille G de l'interrupteur principal Q2. Cette différence de potentiel engendre un courant (non illustré) qui va circuler dans la diode anti-retour tertiaire D6 et la résistance de rappel principale R7 et va aller vers la source S et le fusible auto-réarmable R6. Le nœud N4 (ainsi que le nœud N5) va ainsi descendre jusqu'au potentiel OV de la source S. La résistance de rappel R7 permet au nœud N4 et donc à la grille G de l'interrupteur principal Q2 d'être à OV rapidement. On aura ainsi la tension Vgs à OV ce qui garantit l'ouverture de l'interrupteur principal Q2.
La résistance de rappel principale R7 est une résistance dite de « pull-up ». · Résjstançe de . rappeJ.secondaire.R.15.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en outre une résistance de rappel secondaire R15.
La résistance de rappel secondaire R15 est adaptée pour garantir l'ouverture de l'interrupteur secondaire Q6 lorsque ledit interrupteur secondaire Q6 doit s'ouvrir (lors d'une surtension USS ou lors d'une perte de masse commune GND).
La résistance de rappel secondaire R15 est reliée à la base B et à l'émetteur E du transistor bipolaire Q6.
La résistance de rappel secondaire R15 permet de piloter l'interrupteur secondaire Q6 à l'ouverture lorsque sa base B est flottante, à savoir quand le deuxième interrupteur de protection Q4 s'ouvre comme décrit précédemment. En effet, cette résistance de rappel secondaire R15 permet d'initialiser la tension VBE de l'interrupteur secondaire Q6 à OV (elle est donc par défaut à OV) ce qui garantit l'ouverture de l'interrupteur secondaire Q6 lorsqu'il n'existe pas de courant Ib6 circulant dans la base B dudit interrupteur secondaire Q6.
La résistance de rappel secondaire R15 est une résistance dite de « pull- up ».
• PjQde.antj.:retour.seco
Dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en outre une diode anti-retour secondaire D1 1 .
La diode anti-retour secondaire D1 1 est adaptée pour empêcher un courant i3 de circuler dans le deuxième interrupteur de protection Q4. Elle assure ainsi la protection du deuxième interrupteur de protection Q4 lors d'un court- circuit CC.
La diode anti-retour secondaire D1 1 est disposée entre le module fonctionnel 1 1 et le deuxième interrupteur de protection Q4. Le troisième nœud N3 relie ainsi en particulier le module fonctionnel 1 1 et la diode anti-retour secondaire D1 1 . La diode anti-retour secondaire D1 1 est reliée à la masse commune GND via le module fonctionnel 1 1 . En particulier, l'anode A de la diode anti- retour secondaire D1 1 est reliée à l'émetteur E du deuxième interrupteur de protection Q4, et sa cathode K est reliée à la masse commune GND.
Lorsqu'il existe un court-circuit CC qui engendre une surtension USS, du point de vue de l'émetteur E du deuxième interrupteur de protection Q4, le nœud N3 monte jusqu'au potentiel de 48V (tout le module fonctionnel 1 1 étant monté jusqu'au potentiel de 48V), à savoir l'émetteur E se retrouve à 48V. Par conséquent, il existe donc une différence de potentiels de 48V-12V entre l'émetteur E du deuxième interrupteur de protection Q4 et sa base B, cette dernière étant à 12V (lorsque le premier interrupteur de protection Q1 est ouvert). Cela génère donc un courant i3 qui se retrouve sur l'émetteur E du deuxième interrupteur de protection Q4 et est trop grand pour le deuxième interrupteur de protection Q4. Le deuxième interrupteur de protection Q4 risque alors de casser. Par conséquent la protection de l'interrupteur principal Q2 n'est plus assurée.
Il en est de même lorsque la masse commune GND est perdue.
La diode anti-retour secondaire D1 1 est adaptée pour empêcher un tel courant i3 de circuler dans le deuxième interrupteur de protection Q4. Elle protège ainsi ledit deuxième interrupteur de protection Q4.
La diode anti-retour secondaire D1 1 empêche le courant i3 de passer lorsqu'elle est dans un état bloqué. A cet effet, la diode anti-retour secondaire D1 1 est dans un état bloqué quand sa tension VAK égale à la différence de potentiel VA à son anode A et VK à sa cathode K est inférieure à sa tension seuil VS1 1 (donnée par le fabricant). Dans un exemple non limitatif, VS1 1 =0,6V. On a une telle différence lorsqu'il existe une surtension USS. En effet, dans ce cas, on a VA =1 2V (la tension 1 2V étant appliquée sur l'émetteur E du deuxième interrupteur de protection Q4 via la résistance R3 et sa résistance de rappel interne située entre sa base B et son émetteur E, émetteur E relié à l'anode A de la diode anti-retour secondaire D1 1 ) et VK = 48V (le troisième nœud N3 étant monté jusqu'au potentiel de 48V). On a donc VAK négative < VS1 1 .
Lorsque la diode anti-retour secondaire D1 1 est bloquée, il n'y a pas de différence de potentiel aux bornes du deuxième interrupteur de protection Q4. On a en effet VE=1 2V (la tension 12V étant appliquée via la résistance R3 et sa résistance de rappel interne située entre sa base B et son émetteur E) et VB=1 2V (Q1 ouvert, le nœud N7 est à 1 2V). On obtient VEB = 0V. On notera qu'il en est de même lorsque la masse commune GND est perdue.
On notera que la diode anti-retour secondaire D1 1 est passante lorsque VAK > Vs. On obtient ceci lorsqu'il n'y a pas de court-circuit CC. En effet, dans ce cas, on a VA au potentiel 1 2V et Vk au potentiel de masse. On notera qu'il en est de même lorsque la masse commune GND n'est pas perdue. · Résistance de base RJ 4
Dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 1 comprend en outre une résistance de base R14.
La résistance de base R14 est adaptée pour dimensionner le courant de base Ib6 qui circule dans l'interrupteur secondaire Q6.
La résistance de base R14 est disposée entre l'interrupteur secondaire Q6 et le deuxième interrupteur de protection Q4. En particulier, la résistance de base R14 est reliée à la base B de l'interrupteur secondaire Q6 et au collecteur C du deuxième interrupteur de protection Q4.
La résistance de base R14 permet de piloter l'interrupteur secondaire Q6 à la fermeture grâce au courant de base Ib6 qu'elle fournit. En effet, le dimensionnement du courant de base Ib6 permet de garantir la fermeture de l'interrupteur secondaire Q6. De plus cela évite d'avoir un courant Ib6 trop important ce qui risquerait de casser le composant Q6.
On rappelle que la valeur seuil de Ib6 pour que l'interrupteur secondaire Q6 se ferme est Ib6 > lc/β, avec le le courant de collecteur et β l'amplification en courant de l'interrupteur secondaire Q6 donnée par le constructeur de l'interrupteur secondaire Q6.
• P.euxj.ème.m^
Le deuxième module de protection 20 est illustré en détail sur la figure 2b. Le deuxième module de protection 20 est adapté pour isoler le bus de communication BLW du réseau d'alimentation électrique G48 lors d'une perte de la masse commune GND.
La masse commune GND est perdue lorsque le câble de connexion CX de masse qui relie la première interface connexion 148 à la masse commune GND est sectionné tel qu'illustré sur la figure 4.
Le deuxième module de protection 20 fait partie du premier module de protection 10. En effet, il comprend :
- l'interrupteur secondaire Q6 décrit précédemment ;
- le deuxième interrupteur de protection Q4 décrit précédemment ;
- la diode anti-retour secondaire D1 1 décrite précédemment ;
- la résistance de rappel secondaire R15 décrite précédemment ;
- la résistance de base R14 décrit précédemment. Dans un mode de réalisation non limitatif, le deuxième module de protection 20 comprend en outre la résistance de rappel principale R7.
Lorsque la masse commune GND est perdue, l'ensemble des composants du module fonctionnel 1 1 montent jusqu'au potentiel de la tension U2 fournie par le réseau d'alimentation électrique G48. Cela entraîne l'apparition de différences de potentiels et par conséquent de courants qui circulent entre ledit module fonctionnel 1 1 et :
- le deuxième module de protection 20 ;
- le bus de communication BLW.
Ces courants risquent d'abîmer en particulier le bus de communication BLW. Le deuxième module de protection 20 permet de protéger ces éléments contre lesdits courants comme suit.
Lorsque la masse commune GND est perdue, le module fonctionnel 1 1 monte jusqu'au potentiel de 48V. Les nœuds électriques N1 , N2 et N3 deviennent flottants, car ils ne sont plus référencés à la masse commune. Ils montent alors jusqu'au potentiel de 48V.
Au niveau du premier nœud N1 , une différence de potentiel de 48V- 12V apparaît (entre le premier nœud N1 et la deuxième interface de connexion ILW) qui entraîne l'apparition du courant il (illustré sur la figure 4) circulant du module fonctionnel 1 1 vers le bus de communication BLW (via la deuxième interface de connexion ILW) qui risque de l'endommager ainsi que la deuxième interface de connexion ILW. Le deuxième interrupteur de protection Q4 ouvre en cascade l'interrupteur secondaire Q6 et l'interrupteur principal Q2 (comme décrit précédemment) ce qui permet à l'interrupteur secondaire Q6 d'empêcher un tel courant il de circuler.
Au niveau du deuxième nœud N2, du côté du drain D de l'interrupteur principal Q2, une différence de potentiel de 48V-0V (entre le deuxième nœud N2 et le bus de communication BLW) apparaît qui entraîne l'apparition d'un courant i2 (illustré sur la figure 4) circulant du module de pilotage DLW vers le bus de communication BLW (via la deuxième interface de connexion ILW) qui risque de les endommager. Le deuxième interrupteur de protection Q4 ouvre en cascade l'interrupteur secondaire Q6 et l'interrupteur principal Q2 (comme décrit précédemment) ce qui permet à l'interrupteur principal Q2 d'empêcher un tel courant i2 de circuler dans le bus de communication BLW. Ce dernier est ainsi protégé ainsi que la deuxième interface de connexion ILW.
Par ailleurs, lorsque la masse commune GND est perdue, le module de pilotage DLW n'est plus référencé à la masse. Il monte jusqu'au potentiel de 48V (tout le module fonctionnel 1 1 étant monté jusqu'au potentiel de 48V). Sans le deuxième module de protection 20, le module de pilotage DLW verrait à ses bornes une différence de potentiel de 48V-0V qui correspond à la différence entre le potentiel de 48V (appliquée sur le module fonctionnel 1 1 ) et le potentiel de 0V des signaux DAT transmis sur le bus de communication BLW. Cette différence de potentiel entraîne l'apparition d'un courant i2 (illustré sur la figure 4) qui circule dans ledit module de pilotage DLW qui risquerait de l'endommager. En effet, le module de pilotage DLW ne supporte pas une différence de potentiel aussi importante. Dans un exemple non limitatif, il supporte une différence de potentiel inférieure ou égale à 24V. Le deuxième interrupteur de protection Q4 ouvre en cascade l'interrupteur secondaire Q6 et l'interrupteur principal Q2 (comme décrit précédemment) ce qui permet à l'interrupteur principal Q2 d'empêcher le courant i2 de circuler lorsque la masse commune GND est perdue, il n'y aura plus de différence de potentiel aux bornes du module de pilotage DLW et donc plus de courant circulant i2. Le module de pilotage DLW sera uniquement au potentiel de 48V. Il ne sera ainsi pas endommagé.
Ainsi, contrairement à un court-circuit CC qui survient dans le module fonctionnel 1 1 où le module de pilotage DLW sera sûrement défectueux, voire détruit, ledit module de pilotage DLW sera protégé en cas de perte de masse commune GND. Ainsi, le module de pilotage DLW n'est pas protégé par le premier module de protection 10 contre un court-circuit CC, mais il est protégé par le deuxième module de protection 20. Au niveau du troisième nœud N3, une différence de potentiel de 48V- 0V entre ce troisième nœud N3 et le bus de communication BLW (tout le module fonctionnel 1 1 étant monté jusqu'au potentiel de 48V) qui entraîne la création d'un courant i3 (illustré sur la figure 4) entre ledit troisième nœud N3 et ledit bus de communication BLW. En effet, dans ce cas, le troisième nœud N3 monte jusqu'au potentiel de 48V tandis que le bus de communication BLW est au potentiel de 0V du fait des signaux DAT à OV. Lors d'une perte de masse commune GND, le deuxième interrupteur de protection Q4 s'ouvre comme vu précédemment. Il empêche ainsi un tel courant i3 de circuler et protège ainsi le bus de communication BLW ainsi que la deuxième interface de connexion ILW.
On remarquera qu'avec le premier module de protection 10, on transforme une détection de surtension USS en une détection de la perte de la masse commune GND. On utilise des composants communs pour protéger la deuxième interface de connexion ILW (et donc le bus de communication BLW) contre la perte de la masse commune GND et contre ladite surtension USS. En effet, sur détection d'une surtension USS, le deuxième interrupteur de protection Q4 s'ouvre ce qui a pour conséquence que la résistance de base R14 se déconnecte de la masse commune GND comme vu précédemment, ce qui correspond à une perte de la masse commune GND. Après la détection d'une surtension USS, la suite du fonctionnement de la protection contre une surtension USS ou contre une perte de masse GND est la même pour le premier module de protection 10 et pour le deuxième module de protection 20 comme vu précédemment.
Bien entendu la description de l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus.
Ainsi, dans un autre mode de réalisation non limitatif, l'interrupteur secondaire Q6 peut être un transistor MOSFET ou un transistor IGBT. Dans ces cas, la résistance de base R14 n'est pas nécessaire. Ainsi, des protocoles bidirectionnels ou unidirectionnels autres que le protocole LIN ou PWM peuvent être utilisés.
Ainsi, l'invention peut s'appliquer également à un dispositif de chauffage électrique 1 pour véhicule automobile. Ainsi, selon un mode de réalisation non limitatif, le dispositif de chauffage électrique 1 pour véhicule automobile comprend :
- une première interface de connexion I48 avec un réseau d'alimentation électrique G48 adapté pour fournir la deuxième tension U2 ;
- une deuxième interface de connexion ILW avec un bus de communication BLW ;
- un module fonctionnel 1 1 relié à la première interface de connexion I48 ;
- un interrupteur principal Q2 relié au module fonctionnel 1 1 adapté pour faire transiter des signaux DAT sur le bus de communication BLW ;
- un premier module de protection 10 adapté pour isoler le bus de communication BLW du réseau d'alimentation électrique G48 lorsqu'il existe une surtension USS entre le module fonctionnel 1 1 et la deuxième interface de connexion ILW.
Dans ce cas, le module fonctionnel 1 1 comprend au moins un élément chauffant résistif 1 10 alimenté par la première tension U1 et au moins un élément de pilotage associé 1 1 1 alimenté par la deuxième tension U2 et adapté pour piloter ledit élément chauffant résistif 1 10. Dans un exemple non limitatif, l'élément chauffant résistif 1 10 est une résistance chauffante. Dans un autre exemple non limitatif, l'élément chauffant résistif 1 10 est une piste résistive. Dans les deux exemples non limitatifs, la chaleur produite par l'élément chauffant résistif 1 10 est transmise via un conduit de circulation d'un fluide (non illustré) à un fluide qui peut ainsi être chauffé.
De tels dispositifs de chauffage électriques étant connus de l'homme du métier, ils ne sont pas décrits en détail ici.
Ainsi, l'invention décrite présente notamment les avantages suivants c'est une solution simple à mettre en œuvre et peu coûteuse ;
elle permet, grâce au premier module de protection 10 et à l'interrupteur principal Q2, lors d'une surtension USS (en particulier en cas de court circuit CC) dans le réseau d'alimentation électrique G48 et donc lors d'une surtension USS, d'isoler le bus de communication BLW de la première interface de connexion I48, et donc du réseau d'alimentation électrique G48. Il ne sera ainsi pas endommagé ;
elle permet, grâce au deuxième module de protection 20 et à l'interrupteur principal Q2, lors d'une perte de masse commune GND, d'isoler le bus de communication BLW de la première interface de connexion I48, et donc du réseau d'alimentation électrique G48. Il ne sera ainsi pas endommagé ;
elle permet, grâce au deuxième module de protection 20 et à l'interrupteur principal Q2, de protéger le module de pilotage DLW lors d'une perte de masse commune GND.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Pulseur d'air (1 ) pour véhicule automobile adapté pour être alimenté par une première tension (U1 ) et par une deuxième tension
(U2), selon lequel le pulseur d'air (1 ) comprend :
- une première interface de connexion (I48) avec un réseau d'alimentation électrique (G48) adapté pour fournir la deuxième tension (U2) ;
- une deuxième interface de connexion (ILW) avec un bus de communication (BLW) ;
- un module fonctionnel (1 1 ) relié à la première interface de connexion (I48) ;
- un interrupteur principal (Q2) relié au module fonctionnel (1 1 ) adapté pour faire transiter des signaux (DAT) sur le bus de communication (BLW) ;
- un premier module de protection (10) adapté pour isoler le bus de communication (BLW) du réseau d'alimentation électrique (G48) lorsqu'il existe une surtension (USS) entre le module fonctionnel (1 1 ) et la deuxième interface de connexion (ILW).
2. Pulseur d'air (1 ) selon la revendication 1 , selon lequel le premier module de protection (10) comprend :
- un module de détection de surtension (100) comprenant :
- une diode de protection (D1 ) ;
- un premier interrupteur de protection (Q1 ) adapté pour se fermer lorsque la diode de protection (D1 ) devient passante ;
- un interrupteur secondaire (Q6) adapté pour s'ouvrir lorsqu'il existe ladite surtension (USS) de sorte à ouvrir l'interrupteur principal
(Q2) ; - un deuxième interrupteur de protection (Q4) adapté pour s'ouvrir lorsque le premier interrupteur de protection (Q1 ) se ferme de sorte à ouvrir l'interrupteur secondaire (Q6).
3. Pulseur d'air (1 ) selon la revendication 1 ou la revendication 2, selon lequel le pulseur d'air (1 ) comprend en outre une diode de protection (D7) adaptée pour protéger le bus de communication (BLW) si la première tension (U1 ) est supérieure à une tension seuil (VS7) de ladite diode de protection (D7).
4. Pulseur d'air (1 ) selon la revendication 2, selon lequel le pulseur d'air (1 ) comprend en outre une diode anti-retour secondaire
(D1 1 ) adaptée pour empêcher un courant (i3) de circuler dans le deuxième interrupteur de protection (Q4).
5. Pulseur d'air (1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, selon lequel le pulseur d'air (1 ) comprend en outre une résistance de rappel principale (R7) adaptée pour garantir l'ouverture de l'interrupteur principal (Q2) lorsqu'il existe ladite surtension (USS).
6. Pulseur d'air (1 ) selon la revendication 2, selon lequel le pulseur d'air (1 ) comprend en outre une résistance de rappel secondaire (R15) adaptée pour garantir l'ouverture de l'interrupteur secondaire (Q6) lorsqu'il existe ladite surtension (USS).
7. Pulseur d'air (1 ) selon la revendication 2, selon lequel le pulseur d'air (1 ) comprend en outre une résistance de base (R14) adaptée pour garantir la fermeture de l'interrupteur secondaire (Q6) lorsqu'un courant (Ib6) circule dans ledit interrupteur secondaire (Q6).
8. Pulseur d'air (1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à
7, selon lequel le pulseur d'air (1 ) comprend en outre un fusible auto- réarmable (R6) adapté pour protéger le bus de communication (BLW) contre un sur-courant.
9. Pulseur d'air (1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à
8, selon lequel le pulseur d'air (1 ) comprend en outre une diode antiretour tertiaire (D6) adaptée pour garantir que l'interrupteur principal (Q2) reste ouvert.
10. Pulseur d'air (1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à
9, selon lequel le pulseur d'air (1 ) comprend en outre une diode de protection (D3) adaptée pour protéger l'interrupteur principal (Q2) contre une augmentation de ladite première tension (U1 ).
1 1 . Pulseur d'air (1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, selon lequel la première tension (U1 ) est générée à partir de la deuxième tension (U2).
12. Pulseur d'air (1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 1 1 , selon lequel le module fonctionnel (1 1 ) comprend un module de pilotage (DLW) adapté pour être alimenté par ladite première tension (U1 ) et pour recevoir et/ou émettre des signaux (DAT) via le bus de communication (BLW).
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