<Desc/Clms Page number 1>
"Appareils adaptés à un bus, en particulier des variateurs, des transformateurs électroniques ou des interrupteurs branchés en amont"
L'invention concerne des appareils adaptés à un bus, en particulier des variateurs, des transformateurs électroniques ou des interrupteurs branchés en amont, qui sont utilisés pour contrôler l'intensité de lampes, conformément au préambule de la revendication 1.
Les bâtiments sont aujourd'hui équipés de différents systèmes de bus qui rendent possible un contrôle commode des lampes.
Des données qui peuvent changer l'état du moyen lumineux sont transmises par les lignes des systèmes de bus. Peuvent être cités aujourd'hui comme systèmes de bus, par exemp ! e : Europaïscher Intallationsbus (EIB), Local Area Network (LAN), Feldbus, Interbus S, European Home System (EHS).
Aujourd'hui, les lampes sont raccordées par des relais adaptés à un bus ou par des variateurs qui en règle générale ne sont pas intégrés dans les lampes. Ces relais adaptés à un bus ou variateurs sont appelés des acteurs et représentent la connexion avec le système de bus utilisé Les lampes ont les étages de puissance les plus divers et, par conséquent, les puissances les plus diverses existent aussi pour les acteurs. Les fabricants qui produisent des appareils pour les différents systèmes de bus doivent donc produire des cartes de circuits imprimés équipées qui soutiennent toutes les combinaisons de puissance et de systèmes de bus. Pour 5 étages de puissances et 5 systèmes de bus, il faut mettre au point, produire et stocker 25 appareils avec les cartes de circuits imprimés y afférentes.
Ce nombre élevé de cartes de circuits imprimés entraîne des frais considérables de mise au point et de fabrication, notamment pour les appareils qui sont vendus en petite quantité. Une réduction des cartes de circuits imprimés est aujourd'hui obtenue en mettant au point des cartes de circuits imprimés ou des blocs séparables Le coupleur de bus qui est utilisé comme bloc de même
<Desc/Clms Page number 2>
nature dans plusieurs appareils est connu de la technique des systèmes pour bâtiments, la EIBA. Il existe ici deux types de coupleur de bus qui peuvent être raccordés à un système de bus à deux fils (Twisted Pair) et à un système de transfert par réseau (Powerline). Les cartes de circuits imprimés desdits modules d'application sont raccordées par une interface d'application (Ast) aux coupleurs de bus.
Ces modules d'application peuvent aussi être des composants de puissance de transformateurs électroniques ou d'interrupteurs branchés en amont. Le souhait est de plus en plus souvent émis que ces transformateurs électroniques ou interrupteurs branchés en amont envoient aussi des données de fonctionnement. Citons comme données de fonctionnement : court-circuit de la lampe, fonctionnement en mode non opératoire de l'appareil, surcharge de l'appareil, nombre de connexions, durée de fonctionnement.
L'interface d'application de l'EIBA présente toutefois l'inconvénient d'être d'une construction très complexe et de nécessiter l'introduction de microprocesseurs supplémentaires dans l'élément de puissance pour transmettre les données de fonctionnement des variateurs, interrupteurs électroniques branchés en amont ou transformateurs électroniques afin de soutenir l'interface d'application.
Un deuxième inconvénient réside dans le fait que les coupleurs de bus de l'EIBA ont un microprocesseur avec un espace de mémoire limité si bien que pour les fonctions de commande des variateurs, transformateurs électroniques ou interrupteurs branchés en amont, le microprocesseur supplémentaire mentionné est également nécessaire.
Les deux inconvénients cités conduisent à une construction coûteuse et volumineuse des variateurs, transformateurs électroniques ou interrupteurs branchés en amont.
Si l'on souhaite maintenant utiliser aussi les éléments de puissance coûteux pour d'autres systèmes de bus, l'interface
<Desc/Clms Page number 3>
d'application tout aussi coûteuse doit être soutenue par le coupleur de l'autre système de bus. De ce fait, les variateurs, transformateurs électroniques et interrupteurs branchés en amont des autres systèmes de bus deviennent aussi très coûteux.
Vu le problème, l'invention a pour but de développer des appareils adaptés à un bus pour différents systèmes de bus, qui peuvent être construits avec un nombre total réduit de cartes de circuits imprimés équipées, reliés ensemble par une simple interface, chaque appareil ne requérant qu'un microcontrôleur pour le contrôle des étages de puissance et la connexion au système de bus.
Ce problème est résolu conformément à l'invention par les éléments de la partie caractérisée de la revendication principale, et des modes de réalisation préférentielles de l'invention sont décrits dans les sous-revendications Selon l'invention, les appareils adaptés à un bus sont des variateurs, des transformateurs électroniques ou des interrupteurs branchés en amont qui sont utilisés pour contrôler l'intensité de lampes.
L'invention sera maintenant expliquée et décrite plus en détail sur la base des exemples de réalisation en tenant compte des dessins annexés.
La figure 1 montre le montage principal d'appareils avec des cartes de circuits imprimés séparables, la figure 2 montre la combinaison de cartes de circuits imprimés de puissance avec des plaques de circuits imprimés de bus, la figure 3 montre les schémas de connexion d'appareils à l'état assemblé.
Un appareil adapté à un bus qui peut être un variateur, un transformateur électronique ou un interrupteur branché en amont est représenté sur la figure 1. Comme on peut le voir sur la figure 1, un tel appareil adapté à un bus est constitué de deux parties de base, à savoir une carte de circuits Imprimés de puissance 1 et une carte de circuits
<Desc/Clms Page number 4>
imprimés de bus 2 qui sont accouplées l'une avec l'autre par un moyen de connexion 7. A cet effet, la carte de circuits imprimés de puissance 1 dispose d'éléments de connexion 5 et la carte de circuits imprimés de bus 2 d'éléments de connexion 6 qui peuvent accueillir le moyen de connexion 7. La borne de raccordement pour un consommateur 24 est désignée par la référence 3 sur la carte de circuits imprimés de puissance 1.
La carte de circuits imprimés de bus 2 a une borne de raccordement 4 pour le raccordement à un système de bus. Sur la base de la figure 2, on peut se rendre compte que les cartes de circuits imprimés de puissance 8,9, 10,11 et 12 sont réalisées de manière différente en termes de taille de la carte de circuits imprimés de puissance qui est désignée par la référence 1 sur la figure 1 pour réaliser des étages de puissance différents. Pour les transformateurs électroniques, les étages de puissance par exemple de 20W, 35W, 50W, 70W, 105W, etc., sont habituels.
La carte de circuits imprimés de bus 13 d'un système de bus, par exemple EIB avec transfert par l'intermédiaire de deux fils, peut être amenée par l'élément de connexion 6 et avec l'élément de connexion 7 sur l'élément de connexion 5 d'une carte de circuits imprimés de puissance 8 ou d'une carte de circuits imprimés de puissance 9 ou 10 ou 11 ou 12 Conformément à l'invention, la carte de circuits imprimés de bus 13 est dans ce cas déjà conçue de telle manière que son microcontrôleur 22 peut contrôler sans problème ces différentes puissances et est aussi en mesure de traiter les données de fonctionnement des différentes cartes de circuits imprimés de puissance 8 à 12. Le même principe s'applique aux étages de puissance qui ne sont pas mentionnés de manière explicite ici.
Il faut encore mentionner que la carte de circuits imprimés de bus désignée par la référence 2 sur la figure 1 est représentée à titre représentatif pour les formes de réalisation des cartes de circuits imprimés de bus 13 à 17. Les cartes de circuits imprimés de bus 14, 15, 16 et 17 qui sont encore représentées peuvent aussi soutenir, par
<Desc/Clms Page number 5>
exemple, des systèmes de bus du Europaïscher Installationsbus EIB avec transfert lié au réseau ou un Local Area Network (LAN), un Interbus S ou un Electronic Home System (EHS).
On se rend compte aussi par la figure 2 que cinq étages de puissances différents sur cinq cartes de circuits imprimés de puissance 8 à 12 différentes peuvent être contrôlées avec une carte de circuits imprimés de bus, par exemple 13, et avec un système de bus au choix, par exemple du type mentionné précédemment. Ces cartes de circuits imprimés de puissance 8 à 12 avec des étages de puissance différents conviennent par conséquent pour être reliées respectivement avec une des cartes de circuits imprimés de bus 14 à 17, celles-ci pouvant être équipées avec les systèmes de bus mentionnés.
L'exemple de réalisation montre que pour 25 variateurs adaptés à un bus et ayant chacun une puissance différente et des systèmes de bus différents, dix cartes de circuits imprimés seulement sont nécessaires, lesquelles consistent en cartes de circuits imprimés de puissance et en carte de circuits imprimés de bus pouvant être accouplées Cette solution est aussi réalisable pour être utilisée avec des transformateurs électroniques ou des interrupteurs branchés en amont.
Le montage d'un appareil adapté à un bus avec la carte de circuits imprimés de puissance 8 et la carte de circuits Imprimés de bus 13 est représenté sur la figure 3 avec ses schémas de connexion La tension du réseau est raccordée à l'appareil par les bornes de raccordement 18. Le système de bus est raccordé à l'appareil par les bornes de raccordement 4 et le consommateur 24 l'est par la borne de raccordement 3. Une alimentation en courant 20 fournit la tension d'alimentation pour le contrôle de puissance 19, l'adaptation d'interface 25, l'adaptation d'interface 21, le microcontrôleur 22 et l'adaptation de bus 23. Dans le contrôle de puissance 19 peuvent être insérés un relais, un triac, un transistor ou d'autres éléments de construction électromécaniques ou électroniques.
De plus, une séparation galvanique
<Desc/Clms Page number 6>
peut être placée ici, laquelle sépare de façon fiable du réseau une tension avec laquelle le consommateur peut entrer en contact. Cela est notamment nécessaire pour des lampes halogènes à basse tension. Le microcontrôleur 22 reçoit L'information du bus pour le contrôle du consommateur par l'adaptation de bus 23. L'adaptation de bus 23 convertit les signaux électriques du système de bus en signaux que le microcontrôleur 22 peut continuer à traiter. Dans l'adaptation de bus 23, il peut aussi y avoir une séparation galvanique qui sépare de manière fiable le système de bus de la tension du réseau, étant donné que certains systèmes de bus sont conçus comme système à basse tension de protection.
Pour certains systèmes de bus, des ASIC (Application Specific Integrated Circuits) sont aussi placés dans l'adaptation de bus 23. L'information du bus est traitée dans le microcontrôleur 22 de telle manière que le contrôle de puissance 19 reçoit les données de contrôle par les adaptations d'interface 25 et 21. Les données de contrôle peuvent être par exemple EN service, HORS service, degré d'intensité, qui sont convertis en une représentation numérique ou analogique dans les adaptations d'interface 25,21.
Le contrôle de puissance peut donner ses données d'état comme, par exemple, court-circuit, surcharge, fonctionnement en mode non opératoire ou réchauffement, au microcontrôleur 22 par les adaptations d'interface 25 et 21. Le microcontrôleur 22 reformate ces données d'état de telle manière qu'il puisse envoyer celles-ci comme télégramme de bus au système de bus par l'adaptation de bus 23. Le microcontrôleur 22 peut aussi relever des données déduites des données d'état et les envoyer au système de bus. Des données déduites de ce type peuvent être, par exemple, la durée de fonctionnement, la fréquence de mise en service. Tant les procédures logiques pour la communication du bus que la préparation des signaux de contrôle pour le contrôle de puissance 19 sont casées dans le microcontrôleur 22.
<Desc/Clms Page number 7>
Liste des numéros de référence -Carte de circuits imprimés de puissance 2-Carte de circuits imprimés de bus 3-Borne de raccordement, consommateur 4-Borne de raccordement, système de bus 5 - Élément de connexion 6 - Élément de connexion 7-Moyen de connexion 8-Carte de circuits imprimés de puissance 9-Carte de circuits imprimés de puissance 10-Carte de circuits imprimés de puissance 11-Carte de circuits imprimés de puissance 12-Carte de circuits imprimés de puissance 13-Carte de circuits imprimés de bus 14-Carte de circuits imprimés de bus 15-Carte de circuits imprimés de bus 16-Carte de circuits imprimés de bus 17-Carte de circuits imprimés de bus 18-Borne de raccordement,
tension du réseau 19-Contrôle de puissance 20 - Alimentation en courant 21-Adaptation d'interface 22 - Microcontrôleur 23-Adaptation de bus 24-Consommateur 25-Adaptation d'interface