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Système de connexion électrique apte à transférer des sionaux ns ériques entre des installations tél*S^timues et des unités électroniques périphêriques.
La présente invention concerne un système de connexion électrique entre installations télématiques et unités électroniques périphériques, apte à transférer des signaux numériques.
Dans le domaine domestique et dans les bureaux, on trouve toujours davantage d'installations télématiques qui envoient des signaux numériques (essentiellement des codes de contrôle et des données) vers plusieurs dispositifs électroniques périphériques (calculateurs, processeurs, terminaux vidéo), mis à disposition de l'utilisateur au moyen de prises électriques disposées de manière disséminée à l'intérieur du local qui doit être desservi par le système.
Les installations télématiques assurent la transmission à distance des données sur les unités électroniques périphériques qui sont raccordées à une banque de données installée dans des installations centralisées de traitement.
Au moyen d'un numéro de code correspondant aux données requises, le processeur électronique centralisé transmet le résultat du traitement au terminal vidéo du demandeur.
Le câblage d'une connexion de ce type prévoit
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l'installation d'un numéro de prise associé au numéro des unités électroniques périphériques présentes dans l'installation, à l'intérieur desquelles sont insérées des fiches appropriées, de configuration amovible ou semi-fixe.
Au moyen de câbles, de lignes ou de fils de raccordement électrique raccordés aux fiches, les informations et les données sont transmises aux unités électroniques périphériques, lesquelles sont à disposition de l'utilisateur pour l'introduction des instructions, la récolte des résultats d'un traitement, la réception d'informations techniques particulières.
La connexion électrique et mécanique s'effectue au moyen de dispositifs de connexion appropriés, réalisés dans une typologie de construction normalisée plutôt que suivant des solutions particulières.
La plus grande partie des dispositifs de connexion est du type électrique, c'est-à-dire possède des bornes électriques qui transfèrent les informations et les données de l'installation télématique vers l'unité électronique périphérique raccordée et inversement, sous la forme de signaux numériques codés en bits.
Quoi qu'il en soit, les récentes normes en matière de sécurité électrique (par exemple celles qui concernent l'isolation entre installations télématiques, les unités électroniques périphériques et le réseau d'alimentation) et en matière de compatibilité électromagnétique (immunité vis-à-vis des perturbations) mettent en évidence les limites d'une telle solution.
En fait, une connexion électrique directe implique l'extension de l'installation télématique à l'intérieur de l'unité électronique périphérique reliée : une perte possible d'isolation électrique de ladite unité électronique périphérique se traduit en danger potentiel pour le système interne de connexion (qui peut
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éventuellement comprendre d'autres appareils électroniques et par là, augmenter les risques d'incendie ou d'explosion).
La connexion électrique directe entre l'installation télématique et les circuits électroniques des unités électroniques périphériques raccordées pose en outre des problèmes inhérents aux potentiels de référence qui sont créés (différences de potentiel entre noeuds de référence et terre et entre noeuds de référence et terminaux utilisés pour le passage des données), en tenant compte entre autres du fait que le réseau d'alimentation des unités électroniques périphériques est séparé du réseau qui alimente le reste du système.
Est également fréquent le phénomène de passage de courant dans des spires parasites ou des boucles de masse, qui sont en mesure de capter un bruit électromagnétique, au détriment de la fidélité de la transmission des données. Une prise télématique dotée à l'intérieur de dispositifs isolants (du type galvanique ou optoélectronique, ou à transformateurs de signaux) est en mesure de séparer le réseau d'alimentation des unités électroniques périphériques des signaux électriques provenant de 11 installation télématique (qui est alimentée séparément du reste du système), mais empêche l'alimentation par l'installation télématique d'appareils électroniques particuliers, par exemple du type"plugin", à faible consommation en courant, tels que des détecteurs,
des commandes à bouton poussoir et des dispositifs électroniques similaires.
Un tel inconvénient est habituellement surmonté en utilisant une prise télématique similaire à celle décrite plus haut, et dotée de bornes électriques auxiliaires pour l'alimentation des appareils électroniques de type"plug-in".
Une solution de ce type est cependant coûteuse
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pour l'usage que l'on en fait, parce que dans ce cas particulier de connexion, la référence de l'alimentation est unique et la distance de raccordement entre l'installation télématique et l'unité électronique périphérique est essentiellement limitée ; tout cela rend superflue l'installation de dispositifs isolants placés sur les lignes qui transfèrent les données numériques.
Si on considère enfin que dans un système de connexion d'un tel type, les prises télématiques sont normalement présentes en nombre supérieur à celui des unités électroniques périphériques raccordées et que lesdites prises influencent lourdement le coût total du système, on comprend clairement pourquoi une telle solution de connexion électrique est essentiellement coûteuse.
L'objet de la présente invention consiste donc à fournir un système de connexion électrique apte à transférer des signaux numériques entre installations télématiques et unités électroniques périphériques, qui remédie aux inconvénients mentionnés plus haut, ou qui limite les risques électriques pour l'utilisateur, dus à une isolation imparfaite à l'intérieur de l'unité électronique, et en outre qui réduit les perturbations électromagnétiques responsables de la diminution du rapport signal/bruit pendant le transfert des données, et enfin qui réussit à limiter les problèmes liés aux références de tension.
Un autre objet de la présente invention consiste à réaliser un système de connexion électrique apte à transférer des signaux numériques entre installations télématiques et unités électroniques périphériques en utilisant des technologies normalisées de circuit, des solutions électriques et des protocoles de communication univoques.
Un autre objet de l'invention consiste à
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obtenir un système de connexion électrique de réalisation facile et économique, sans l'utilisation de technologies complexes ou coûteuses.
Ces objets, et d'autres, sont obtenus par un système de connexion électrique apte à transférer des signaux numériques entre installations télématiques et unités électroniques périphériques selon la revendication 1.
De manière avantageuse, le système de connexion électrique qui constitue l'objet de la présente invention prévoit une prise dotée de contacts électriques pour le transfert des données et pour l'alimentation de l'unité électronique périphérique à disposition de l'utilisateur, une première fiche (dotée de dispositifs isolants optoélectroniques, à transformateur ou équivalents), reliée électriquement aux contacts électriques de la prise qui sont utilisés pour le transfert des données vers l'unité électronique périphérique dotée d'une alimentation propre, et d'une seconde fiche, reliée électriquement aux contacts électriques de la prise qui sont utilisés pour le transfert des données et pour l'alimentation des unités électroniques périphériques dépourvues d'une alimentation propre.
En outre, la seconde fiche peut être intégrée à l'intérieur du bâti de l'unité électronique périphérique dépourvue d'une alimentation propre.
Enfin, ladite première fiche peut être rendue mécaniquement solidaire d'une autre fiche d'alimentation, reliée pour sa part à un réseau à tension basse ou très basse par rapport à la tension d'exploitation de l'alimentation (inférieure à 24 volts en courant continu ou inférieure à 35 volts en courant alternatif, sur base des normes en vigueur de prévention des accidents), de manière telle que lesdites fiches forment un corps unique ou un corps qui peut être décomposé en deux parties
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distinctes par l'utilisateur.
D'autres objets et avantages de la présente invention ressortiront clairement de la description qui suit et du dessin annexé, fourni à pur titre d'exemple explicatif et non limitatif, et dans lequel : la figure 1 représente une vue schématique du système de connexion électrique selon la présente invention.
En référence à ladite figure, le système de connexion électrique qui fait l'objet de la présente invention est indiqué de manière générale par la référence 10, une prise électrique de type télématique, annexée à l'installation télématique est représentée par la référence 30, et est dotée de trois contacts électriques indiquée par les références 31,32, 33 qui sont utilisés pour le transfert des signaux numériques (données), et d'un contact électrique, indiqué par la référence 34, utilisé pour l'alimentation.
Ladite prise 30 peut être utilement utilisée pour connecter au système 10, au même moment, une unité électronique périphérique 20 dotée d'une alimentation propre (au moyen des bornes 31,31A, 32,32A, 33,33A) et d'une unité électronique périphérique 20A dépourvue d'une alimentation propre, du type à faible consommation en courant (au moyen des bornes 31,31B, 32,32B, 33,33B, 34,34B).
L'énergie nécessaire pour l'alimentation de cette dernière unité électronique périphérique 20A provient de l'installation télématique elle-même, au moyen du contact 34 de la prise 30, qui est connecté à la borne 34B de la fiche 40A.
La référence 40A désigne une fiche dotée de trois bornes électriques, indiquées par les références 31B, 32B, 33B, qui correspondent respectivement aux contacts 31,32, 33 de la prise 30, et utilisés pour le transfert des données. Ladite fiche 40A est en outre
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dotée d'une quatrième borne électrique, désignée par la référence 34B, correspondant au contact électrique 34 de la prise 30, et utilisée pour l'alimentation au moyen d'un câblage d'extension limitée, de l'unité électronique périphérique 20A, du type à faible consommation en courant, et dépourvue d'une alimentation propre.
Les lignes de raccordement 45A relient les bornes électriques 31B, 32B, 33B, 34B à l'unité électronique périphérique 20A.
La référence 40 désigne une fiche dotée de trois bornes électriques 31A, 32A, 33A, correspondant respectivement aux contacts 31,32, 33 de la prise 30.
La prise est dépourvue de bornes électriques correspondantes au contact électrique 34 de la prise 30, qui est utilisé pour l'alimentation.
En outre, la fiche 40 est dotée à l'intérieur de dispositifs isolants 41,42, 41A, 42A, de type optoélectronique ou à transformateur (ou de solutions électroniques équivalentes), situés sur les lignes de raccordement 45 qui relient les bornes 31A, 32A, 33A (utilisées pour le transfert des signaux numériques) à l'unité électronique périphérique 20 qui est dotée d'une alimentation propre.
La fiche 40 peut être intégrée dans le boîtier de l'unité électronique périphérique 20 reliée au système 10 (par exemple dans des appareils du type"plug-in").
Le système de connexion 10 qui fait l'objet de la présente invention est donc électriquement sûr pour l'utilisateur des unités électroniques périphériques 20, 20A, puisque dans le cas d'une unité électronique périphérique 20 dotée d'une alimentation propre, l'installation télématique ne s'étend pas à l'intérieur de l'unité 20 elle-même, et l'isolation électrique de type galvanique réalisée sur la fiche 40 au moyen des dispositifs optoélectroniques isolants 41,42, 41A, 42A
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fait que les problèmes de sécurité électrique pour l'utilisateur (dans les limites prévues par les normes en vigueur concernant les caractéristiques diélectriques des dispositifs d'isolation 41,42, 41A, 42A et de connexion logique 31,32, 33,31A, 32A, 33A, 45)
sont limités au contrôle des câbles ou des lignes de raccordement 45 et de l'unité électronique périphérique 20 elle-même.
Toujours dans le cas d'une unité électronique périphérique 20 dotée d'une alimentation propre, le fait d'isoler galvaniquement les bornes 31A, 32A, 33A (utilisées pour le transfert des données) au moyen des dispositifs optoélectroniques 41,42, 41A, 42A élimine les perturbations de transmission dues à des courants vagabonds et à des boucles de masse, et les problèmes liés aux références de tension.
Dans le cas du raccordement entre installation télématique et unité électronique périphérique 20A à faible consommation en énergie électrique et dépourvue d'une alimentation propre, l'utilisation de la fiche 40A, reliée électriquement à la prise 30 de manière directe (au moyen des bornes 31B, 32B, 33B, 34B, qui sont reliées respectivement aux contacts 31,32, 33,34 de la prise 30), permet le transfert des données à l'unité 20A, et en même temps, l'alimentation de celle-ci. Dans ce cas, il n'existe pas de problèmes particuliers d'immunité vis-àvis des perturbations électromagnétiques, puisque l'alimentation est unique et que donc il ne se crée pas de courants vagabonds, de spires parasites ou de boucles de masse.
En outre, les problèmes de sécurité électrique pour l'utilisateur sont liés uniquement à une conception correcte de la fiche 40A et des lignes de raccordement 45A, sur base des normes en vigueur en matière de sécurité, puisqu'habituellement les tensions utilisées dans les réseaux télématiques raccordés à des unités
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électroniques périphériques 20A de ce type présentent des valeurs essentiellement limitées (typiquement celles utilisées dans les réseaux électriques de type"SELV").
Dans chaque cas, la prise 30 est dépourvue de dispositifs isolants reliés aux contacts 31,32, 33, à la différence des systèmes de connexion électrique appartenant à la technique connue ; par conséquent, le système qui fait l'objet de la présente invention fournit une installation plus simple et plus économique que la technique connue.
De la description que l'on a donné, résultent clairement les caractéristiques du système de connexion électrique apte à transférer des signaux numériques entre installations télématiques et unités électroniques périphériques, qui fait l'objet de la présente invention, et ce tout aussi clairement que résultent ses avantages.
En particulier, ceux-ci sont représentés par : la flexibilité, la simplicité et la rapidité d'installation des dispositifs électriques appartenant au système ; la versatilité d'utilisation du système sur des unités électroniques périphériques dotées d'une alimentation propre comme sur des unités électroniques périphériques dépourvues d'une alimentation propre ; l'intégration mécanique facile avec d'autres appareils et la fiabilité du point de vue de la sécurité électrique pour l'utilisateur, grâce à l'isolation optoélectronique ; la sécurité de transmission des données, due aux faibles perturbations de type électromagnétique et à l'élimination des problèmes de référence de tension, par rapport à la technique connue ; le coût limité par rapport à la technique connue.
Ainsi qu'on l'a déjà indiqué, la fiche 40A
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utilisée pour relier les unités électroniques périphériques 20A dépourvues d'une alimentation propre peut être intégrée à l'intérieur du bâti de l'unité électronique périphérique 20A elle-même, pour une plus grande compacité de la structure du système de connexion 10.
En outre, la fiche 40 utilisée pour relier l'unité électronique périphérique 20 dotée d'une alimentation propre peut être rendue mécaniquement solidaire d'une autre fiche utilisée pour alimenter des circuits électriques à basse ou très basse tension d'exploitation. Les deux fiches en question sont construites de manière à former un corps unique, ou de manière à former un ensemble qui peut être divisé par l'utilisateur en deux parties séparées et distinctes, chacune clairement identifiable.
Enfin, il est clair que de nombreuses autres variantes peuvent être apportées au système de connexion électrique qui fait l'objet de la présente invention, sans par là quitter les principes de nouveautés intrinsèques à l'idée à la base de l'invention, de même qu'il est clair que dans la réalisation pratique de l'invention, les matériaux, les formes et les dimensions des détails illustrés pourraient être quelconques en fonction des exigences, et qu'ils pourraient être remplacés par d'autres, techniquement équivalents.