FR2566201A1 - Static electronic multiplier control device - Google Patents

Abstract

This concerns the ability to control several loads A and B from a single supply line 3. These loads A and B are supplied through triacs TA and TB themselves monitored by logic circuits and in particular a sequencer 10 which makes it possible, depending on a sequence controlled by successive openings of a single switch 4, to supply, for example, A alone, then B alone, then A and B together, and so on. This device is capable of domestic and industrial applications or can equip transport vehicles.

Description

Dispositif électronique statique multiplieur de
commande
La présente invention a pour objet un dispositif électronique statique multiplieur de commande et elle est relative, de manière générale, aux installations électriques simples bien connues, notamment domestiques, dans lesquelles un dispositif unique de commande (tel qu'un interrupteur simple, un dispositif de va et vient, un permutateur ou un télérupteur,...) permet de mettre sous ou hors tension une ligne d'alimentation électrique.Static electronic device multiplier of
ordered
The present invention relates to a static electronic multiplier control device and it relates, in general, to well known simple electrical installations, in particular domestic, in which a single control device (such as a simple switch, a device for back and forth, a permutator or a remote control switch, ...) makes it possible to switch on or off a power supply line.

Plus précisément, l'invention a pour but de permettre l'utilisation d'une telle installation électrique à simple allumage pour alimenter en séquences variées une pluralité de charges, et cela sans autre modification de l'installation que le simple montage en série dans la ligne d'alimentation, entre le dispositif unique de commande et la pluralite de charges, d'un dispositif électronique statique multiplieur de commande faisant donc l'objet de l'in~ vent ion. More specifically, the object of the invention is to allow the use of such a simple ignition electrical installation to supply a plurality of loads in varied sequences, and this without any other modification of the installation than simple series mounting in the supply line, between the single control device and the plurality of charges, of a static electronic multiplier control device therefore the subject of the invention.

Un tel dispositif multiplieur de commande est caractérisé en ce qu'il comporte un circuit séquenceur à au moins deux sorties et au moins deux états de ces sorties, avançant pas à pas sous la commande d'un signal d'alimentation de la ligne. Such a multiplier control device is characterized in that it comprises a sequencer circuit with at least two outputs and at least two states of these outputs, advancing step by step under the control of a line supply signal.

De façon plus précise, un tel dispositif électronique statique multiplieur de commande est caractérisé en ce qu'il comporte, en combinaison, un générateur de courant continu à basse tension alimenté par la ligne, un circuit de détection de zéro de la tension de ce réseau alimenté par ledit générateur continu, un circuit monostable à reconduction alimenté par ledit générateur continu et entretenu en l'un de ses états par le signal de sortie dudit circuit de détection de zéro, un circuit séquenceur à au moins deux sorties et au moins deux états de ces sorties alimenté par ledit générateur continu et avançant pas à pas sous la commande du signal de sortie dudit circuit monostabte, au moins deux circuits interrupteurs électroniques commandés par les sorties dudit circuit séquenceur et alimentant en sortie au moins deux charges. More precisely, such a static electronic multiplier control device is characterized in that it comprises, in combination, a low-voltage direct current generator supplied by the line, a circuit for detecting zero of the voltage of this network. supplied by said continuous generator, a monostable circuit with renewal supplied by said continuous generator and maintained in one of its states by the output signal of said zero detection circuit, a sequencing circuit with at least two outputs and at least two states of these outputs supplied by said continuous generator and advancing step by step under the control of the output signal of said monostable circuit, at least two electronic switch circuits controlled by the outputs of said sequencer circuit and supplying at least two loads as output.

La pluralité de ces charges peut correspondre aux charges, résistives ou inductives, de différents appareils distincts tels qu'appareils d'éclairage, de radio, de ventilation, de chauffage, etc... The plurality of these charges can correspond to the charges, resistive or inductive, of different separate devices such as lighting, radio, ventilation, heating, etc.

ou encore, peut correspondre à différentes allures de marche de l'un de ces appareils ou, enfin, à une combinaison des deux possibilités précédentes.or, may correspond to different gaits of walking of one of these devices or, finally, to a combination of the two previous possibilities.

Outre L'avantage fonctionnel essentiel premier d'un tel dispositif exposé ci-dessus et consistant à contrôler le fonctionnement de plusieurs charges connectées à une installation électrique habituelle à simple allumage à partir d'un dispositif unique de commande, ce dispositif a aussi l'avantage, pour sa fabrication, de n'utiliser que des composants ou circuits connus en soi et disponibles dans le com terce.  In addition to the primary essential functional advantage of such a device described above and consisting in controlling the operation of several loads connected to a usual electrical installation with simple ignition from a single control device, this device also has the advantage, for its manufacture, of using only components or circuits known per se and available in the trade.

Enfin, il a encore pour avantage, du point de vue de son fonctionnement, de ne connecter au réseau les différentes charges contrôlées qu'au moment où la tension de ce réseau passe par zéro, ce qui a deux effets : d'une part, ces charges ainsi commutées en douceur ont une durée de vie maximale sauvegardée et d'autre part, on n'introduit pas alors de parasites sur le réseau. Finally, it still has the advantage, from the point of view of its operation, of connecting the various controlled loads to the network only when the voltage of this network goes through zero, which has two effects: on the one hand, these loads thus switched smoothly have a maximum life saved and on the other hand, no noise is then introduced on the network.

L'invention sera mieux comprise, dans tous ses avantages et dispositions, à l'aide de la description suivante.  The invention will be better understood, in all its advantages and arrangements, with the aid of the following description.

Celle-ci sera faite en référence au dessin annexé, sur lequel
- la figure 1 est le schéma le plus simple d'une installation électrique classique à simple allumage,
- la figure 2 illustre la modification apportée par l'invention à ce schéma,
- la figure 3 est le schéma fonctionnel du dispositif de l'invention, et
- la figure 4 est le chronogramme explicatif du fonctionnement du dispositif de la figure 3.This will be done with reference to the attached drawing, on which
FIG. 1 is the simplest diagram of a conventional electrical installation with single ignition,
FIG. 2 illustrates the modification made by the invention to this diagram,
FIG. 3 is the functional diagram of the device of the invention, and
- Figure 4 is the explanatory timing diagram of the operation of the device of Figure 3.

La figure 1 est donc le schéma électrique de la plus simple des installations électri-ques connectant en série aux bornes 1 et 2 d'un réseau d'alimentation électrique sous la tension alternative V d'une ligne 3, une charge unique A et un dispositif unique de commande 4 qui, comme déjà indiqué, peut être constitué d'un simple interrupteur, d'un va et vient, d'un permutateur, ou d'un télérupteur. FIG. 1 is therefore the electrical diagram of the simplest of the electrical installations connecting in series to terminals 1 and 2 of an electrical supply network under the AC voltage V of a line 3, a single load A and a single control device 4 which, as already indicated, can consist of a simple switch, a back and forth, a permutator, or a remote control switch.

L'invention vise comme l'illustre la figure 2, sans modifier l'installation ci-dessus (bornes 1 et 2, ligne 3 et dispositif de commande 4), à pouvoir contrôler au moins deux charges distinctes A et
B par simple montage en série entre le dispositif unique de commande 4 et ces charges A et B d'un dispositif électronique statique multiplieur de commande, objet de l'invention, et schématisé par le rectangle D en traits mixtes sur cette figure 2.The invention aims, as illustrated in FIG. 2, without modifying the above installation (terminals 1 and 2, line 3 and control device 4), to be able to control at least two separate loads A and
B by simple series connection between the single control device 4 and these loads A and B of a static electronic multiplier control device, object of the invention, and shown diagrammatically by the rectangle D in dashed lines in this FIG. 2.

La figure 3 est le schéma plus détaillé, sous forme de blocs fonctionnels, du dispositif D. FIG. 3 is the more detailed diagram, in the form of functional blocks, of the device D.

Ce dispositif comprend un générateur de courant continu à basse tension 5 dont les deux lignes de sortie 6 et 7 alimentent sous cette basse tension v les autres circuits du dispositif. Ce géné
rateur 5 procède à un redressement mono-alternance et une régulation sommaire par diode Zener, de façon connue, de la tension V.du réseau.This device comprises a low voltage direct current generator 5, the two output lines 6 and 7 of which supply the other circuits of the device under this low voltage. This gene
rator 5 performs a full-wave rectification and summary regulation by Zener diode, in known manner, of the voltage V. of the network.

Un circuit 8, connu en-soi, permet de détecter le passage à 0 des tensions positives vers les tensions négatives de la tension V. A circuit 8, known in itself, makes it possible to detect the passage of positive voltages to negative voltages of voltage V.

La sortie z de ce circuit 8 commande vers L'état 1 un circuit monostable à reconduction 9 qui ne retombe à L'état 0 qu'au bout d'une temporisation supérieure au temps écoulé entre deux détections de O de la tension V. The output z of this circuit 8 controls towards State 1 a monostable circuit with renewal 9 which does not fall back to State 0 until after a time delay greater than the time elapsed between two detections of O of the voltage V.

La sortie m de ce monostable 9 commande un circuit séquenceur 10 à deux sorties a et b avec une séquence de trois états possibles de ces sorties, par exemple : a seule, b seule, a et b ensemble. The output m of this monostable 9 controls a sequencer circuit 10 with two outputs a and b with a sequence of three possible states of these outputs, for example: a alone, b alone, a and b together.

Ces deux sorties a et b contrôlent respectivement deux interrupteurs électroniques, par exemple du type triac, TA et TB. Ces deux triacs alimentent respectivement les deux charges A et B. These two outputs a and b respectively control two electronic switches, for example of the triac, TA and TB type. These two triacs respectively supply the two loads A and B.

Toute la logique de ce dispositif D peut etre réalisée en technologie CMOS. Par exemple, Le circuit détecteur de zéro 8 est de référence 4011, le circuit monostable 9 est de référence 4047 et le circuit séquenceur 10 est de'- référence 4027. All the logic of this device D can be realized in CMOS technology. For example, the zero detector circuit 8 is of reference 4011, the monostable circuit 9 is of reference 4047 and the sequencer circuit 10 is of reference 4027.

Le fonctionnement de ces circuits sera exposé en référence à la figure 3, et à l'aide du chronogramme de la figure 4. The operation of these circuits will be explained with reference to FIG. 3, and with the aid of the timing diagram of FIG. 4.

Les différentes lignes de ce chronogramme, en partant du haut vers le bas, correspondent respectivement : - Il à å la tension alternative V du réseau, - 12 à å l'état d'ouverture (parties supérieures de
cette ligne) et de fermeture (parties infé
rieures de cette ligne) de l'interrupteur uni
que 4, - 13 : à ta tension V mise en forme par le circuit 8, - 14 : à l'information, disponible sur La ligne z, de
détection du passage à O de la tension V al
lant d'une tension positive à une tension né native, - 15 : à l'état du monostable 9, normalement à l'état
1 pour la fermeture de L'interrupteur 4, et à
l'état û pour son ouverture, - 16 : à l'information de fin de l'impulsion délivrée
par le monostable 9, servant à la commande du
séquenceur 10, - 17 à å la séquence des états possibles de sortie du
sequenceur 10 : a, b, a+b, etc...The different lines of this timing diagram, starting from the top to the bottom, correspond respectively: - It to å the AC voltage V of the network, - 12 to å the open state (upper parts of
this line) and closing (lower parts
of this line) of the uni switch
that 4, - 13: at your voltage V formed by the circuit 8, - 14: at the information, available on Line z, from
detection of the transition to O of the voltage V al
lant from a positive voltage to a native born voltage, - 15: in the monostable 9 state, normally in the state
1 for closing switch 4, and at
state û for its opening, - 16: at the end of the pulse delivered information
by monostable 9, used to control the
sequencer 10, - 17 to å the sequence of possible output states of the
sequencer 10: a, b, a + b, etc ...

- 18 à å l'état de fonctionnement (ou non) de la
charge A, et - 19 : à L'état de fonctionnement (ou non) de la
charge B.- 18 to å the operating state (or not) of the
load A, and - 19: in the operating state (or not) of the
charge B.

Lorsque l'interrupteur 4 reste ouvert audelà d'une certaine durée, par exemple de 20 secondes, les circuits et notamment le séquenceur 10 sont tels que la sortie de ce dernier corresponde à l'état a. When the switch 4 remains open beyond a certain duration, for example 20 seconds, the circuits and in particular the sequencer 10 are such that the output of the latter corresponds to state a.

Lorsque, à partir de cette situation, on ferme une première fois l'interrupteur 4, c'est donc la charge A seule qui est mise sous tension. When, from this situation, the switch 4 is closed for the first time, it is therefore only the load A which is energized.

L'origine des temps tO du chronogramme correspond à ce qui se passe, à partir de la situation précédente, lorsque l'on ouvre alors l'interrupteur 4, par exemple pendant une durée comprise entre 100 ms et 15 s. The origin of the times tO of the timing diagram corresponds to what happens, from the previous situation, when the switch 4 is then opened, for example for a duration between 100 ms and 15 s.

L'alimentation de la charge A est évidemment interrompue pendant cette ouverture de l'interrupteur 4. The supply of load A is obviously interrupted during this opening of switch 4.

Après l'instant tl où l'on referme l'interrupteur 4 (ligne 12), à l'instant t2 immédiatement suivant où s'effectue une détection de zéro par pas sage vers le négatif de la tension V du réseau (ligne 14), le monostable 9 repasse de l'état O à l'état 1 et y reste maintenu tant que l'interrupteur 4 reste fermé (ligne 15). Le séquenceur se trouve à cet instant dans l'état B (voir la ligne l7) et la charge B est sous tension. After the instant tl where the switch 4 is closed (line 12), at the instant t2 immediately following where a zero detection is carried out by wise steps towards the negative of the network voltage V (line 14) , the monostable 9 returns from state O to state 1 and remains there as long as the switch 4 remains closed (line 15). The sequencer is now in state B (see line l7) and load B is energized.

A l'instant t3 d'une deuxième ouverture de l'interrupteur 4, tout d'abord, la charge B cesseévidemment immédiatement d'être sous tension (ligne 19). Ensuite, après la période de maintien temporisé en l'état 1 du monostable 9 non excité, celui-ci retombe à l'état 0 au temps t4. At the instant t3 of a second opening of the switch 4, first of all, the load B obviously ceases immediately to be energized (line 19). Then, after the time delay period in state 1 of the non-excited monostable 9, it drops back to state 0 at time t4.

Ce passage produit sur la ligne de sortie m à cet instant t4 un signal (ligne 16) qui fait avancer d'un pas l'état de sortie du séquenceur 10 qui passe donc, selon cet exemple, de l'état b seul à l'état a+b. This passage produces on the output line m at this instant t4 a signal (line 16) which advances by one step the output state of the sequencer 10 which therefore passes, according to this example, from state b alone to l 'state a + b.

Ensuite, après le temps t5 correspondant à l'instant auquel on referme L'interrupteur 4, on parvient au temps t6 de détection immédiatement suivante de zéro de la tension V (ligne 16), ce qui rend conducteurs les triacs TA et TB et les charges A et B sont toutes deux sous tension (lignes 18 et 19). Then, after the time t5 corresponding to the instant at which the switch 4 is closed, we arrive at the time t6 for immediately following detection of zero of the voltage V (line 16), which makes the triacs TA and TB and the conductors loads A and B are both energized (lines 18 and 19).

Et ainsi de suite
La synchronisation de la mise sous tension des charges, sur le passage par zéro de la tension V est obtenue en remplaçant les signaux de fermeture de l'interrupteur 4 par ceux issus du détecteur de zéro.And so on
The synchronization of the energization of the loads, on the zero crossing of the voltage V is obtained by replacing the closing signals of the switch 4 by those from the zero detector.

Le blocage de ces signaux par le monostable à reconduction évite un défilement incontrôlé des séquences qui se produirait si les signaux étaient appliqués directement au séquenceur.The blocking of these signals by the roll-up monostable prevents an uncontrolled scrolling of the sequences which would occur if the signals were applied directly to the sequencer.

Il est bien évident que l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation et que l'on peut en imaginer d'autres sans sortir du cadre de l'inven tion. En particulier, si l'on renonce à connecter la charge au réseau à tension nulle, on peut obtenir les impulsions de commande du séquenceur par mise en forme directe de l'ouverture ou de la fermeture de l'interrupteur 4, par exemple à l'aide d'un circuit bistable. It is obvious that the invention is not limited to this embodiment and that one can imagine others without departing from the scope of the invention. In particular, if we renounce to connect the load to the zero voltage network, we can obtain the sequencing control pulses by directly shaping the opening or closing of the switch 4, for example at using a bistable circuit.

Dans l'exemple précédent, on a décrit un dispositif D permettant de mettre deux charges A et B sous tension, par commandes successives de l';nter- rupteur unique 4, selon la séquence d'états successifs A seule, B seule, A et B ensemble, A seule, etc... In the previous example, a device D has been described making it possible to energize two loads A and B, by successive commands from the single switch 4, according to the sequence of successive states A only, B only, A and B together, A alone, etc ...

Sur la figure 3, on a représenté en traits interrompus, un troisième triac TC et une troisième charge C qu'il serait possible d'adjoindre, en modifiant en conséquence le câblage du circuit séquenceur 10 pour que, par exemple, ses quatre états successifs de sortie soient a seule, b seule, c seule, a et b ensemble, a seule, b seule, etc... In Figure 3, there is shown in broken lines, a third triac TC and a third load C that it would be possible to add, by modifying accordingly the wiring of the sequencer circuit 10 so that, for example, its four successive states output are single, single b, single c, a and b together, single, single b, etc ...

Si l'on désire qu'une charge D soit syst- matiquement sous tension lorsque l'interrupteur 4 est fermé, il est bien évident que cette charge est placée hors action du dispositif D, comme représenté en traits interrompus à gauche de La figure 3. Il s'agira, par exemple, de l'éclairage d'un compartiment de wagon-lit pour lequel on souhaite avoir, avec l'interrupteur fermé, toujours la veilleuse allumée et, selon une séquence commandée par les ouvertures successives ultérieures de l'interrupteur : soit la lampe de chevet allumée, soit la lampe principale allumée, soit ces deux dernières lampes allumées, et ainsi de suite.  If it is desired that a load D is systematically energized when the switch 4 is closed, it is obvious that this load is placed outside the action of the device D, as shown in dashed lines on the left of FIG. 3 This will, for example, be the lighting of a sleeping car compartment for which it is desired to have the pilot light always on with the switch closed and, in a sequence controlled by the subsequent successive openings of the 'switch: either the bedside lamp on, or the main lamp on, or the last two lamps on, and so on.

Claims (2)

REVENDICATIONS 1. Dispositif électronique statique multiplieur de commande, utilisable dans les installations électriques dans lesquelles un dispositif unique de commande permet la mise sous ou hors tension d'une ligne d'alimentation électrique, caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison, un générateur de courant continu à, basse tension (5) alimenté par le réseau (1 et 2) et un circuit séquenceur (10) à au moins deux sorties (a et b) et au moins deux états de ces sorties alimenté par ledit générateur continu (5) et avançant pas à pas sous ta commande d'un signal d'alimentation de la ligne. 1. Static multiplier electronic control device, usable in electrical installations in which a single control device allows the power supply to be switched on or off, characterized in that it comprises, in combination, a generator direct current at, low voltage (5) supplied by the network (1 and 2) and a sequencing circuit (10) with at least two outputs (a and b) and at least two states of these outputs supplied by said continuous generator (5 ) and advancing step by step under your command of a line supply signal. 2. Dispositif électronique statique multiplieur de commande, utilisable dans les installations electriques dans lesquelles un dispositif unique de commande permet la mise sous ou hors tension d'une ligne d'alimentation électrique, caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison, un générateur de courant continu à basse tension (5) alimenté par le re- seau (1 et 2), un circuit de détection de zéro de la tension de ce réseau (8) alimenté par ledit généra- teur continu, un circuit monostable à reconduction (9) alimenté par ledit générateur continu (5) et entretenu en l'un de ses états par le signal de sortie dudit circuit de détection de zéro (8), un circuit séquenceur (10) à au moins deux sorties (a et b) et au moins deux états de ces sorties alimenté par ledit générateur continu (5) et avançant pas à pas sous la commande du signal de sortie dudit circuit monostable (9), et au moins deux circuits interrupteurs électroniques (TA et TB) commandés par les sorties dudit circuit séquenceur (10) et alimentant en sortie au moins deux charges (A et B).  2. Static electronic control multiplier device, usable in electrical installations in which a single control device allows the power supply to be switched on or off, characterized in that it comprises, in combination, a generator direct current at low voltage (5) supplied by the network (1 and 2), a circuit for detecting zero of the voltage of this network (8) supplied by said direct generator, a monostable circuit with renewal (9 ) supplied by said continuous generator (5) and maintained in one of its states by the output signal of said zero detection circuit (8), a sequencing circuit (10) with at least two outputs (a and b) and at least two states of these outputs supplied by said continuous generator (5) and advancing step by step under the control of the output signal of said monostable circuit (9), and at least two electronic switch circuits (TA and TB) controlled by the outputs of said sequencer circuit ( 10) and supplying at least two loads at the output (A and B).