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"ELEMENT D'ENTREE DE CIRCUIT ELECTRIQUE, NOTAMMENT DE CIRCUIT LOGIQUE "
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La présente invention a pour objet un élément d'en- trée de circuit électrique, permettant de recueillir un si- gnal électrique délivré par un organe mécanique (interrup- teur, fin de course, bouton-poussoir, etc...) travaillant sous une tension relativement élevée et parcouru par un cou- rant suffisant pour éviter les mauvais contacts, et d'abais- ser ce signal à un niveau compatible avec l'attaque d'un circuit électrique tel qu'un circuit logique ou qu'un relais fonctionnant par tout ou rien.
On sait, en effet, que les éléments logiques à transistors, par exemple, consomment très peu de courant et travaillent en basse tension. Un contact mécanique com- mandant directement un tel élément se trouverait dans de mau- vaises conditions de fonctionnement, le courant ne traver- dant pas toujours le contact avec une chute de tension né- gligeable . Un élément d'entrée doit justement pallier ces inconvénients.
Une autre fonction de l'élément d'entrée est de court-circuiter des parasites dus aux liaisons capacitives entre les câbles ou aux inductions.
Il est déjà connu d'utiliser comme élément d'en- trée un pont diviseur de tension constitué par deux résis- tances en série, l'organe mécanique de commande étant placé à une extrémité du pont diviseur et le circuit à commander étant relié à la borne médiane du pont diviseur. L'inconvé- nient de cette disposition est une grande consommation de courant et une mauvaise protection contre les signaux para- sites, même avec un condensateur en parallèle.
Il est également connu d'utiliser un montage dif- férent duprécédent en ce que l'une des résistances est rem- placée par une .diode Zener. Ce montage consomme moins de courant que le précédent, mais la sortie, qu'il y ait ou non
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un condensateur en parallèle avec la diode Zener, est mal protégée contre un signal parasite se présentant à l'entrée.
La présente invention, système Serge GHIDIONESCU, a pour objet un nouvel élément d'entrée évitant les incon- vénients des dispositifs actuellement connus. Ce nouvel élé- ment d'entrée est caractérisé en ce que l'organe mécanique de commande étant introduit à l'une des extrémités d'un pont diviseur de tension constitué par deux résistances en série, avec, de préférence, un condensateur-en parallèle, la. borne - médiane du pont diviseur de tension est reliée à une borne d'une diode Zener dont l'autre borne constitue la borne de sortie dudit élément d'entrée, tandis que le potentiel de cette borne de sortie est limité inférieurement et su- périeurement en la reliant, par l'intermédiaire de diodes, à des points dont les potentiels sont égaux aux valeurs limites fixées, à la chute près de tension dans les diodes.
En se référant aux figures schématiques ci-jointes, on va décrire l'élément d'entrée conforme à l'invention et en analyser le fonctionnement.
La figure 1 représente l'élément d'entrée conforme à l'invention, divisé en quatre parties pour en analyser le ' fonctionnement.
Les figures 2, 3, 4 et 5 représentent successive- ment les tensions obtenues à la sortie de l'élément d'entrée en fonction de la tension d'entrée lorsqu'il est constitué d'abord de la première partie mise en évidence à la figure 1, puis de deux parties, ensuite de trois parties et enfin des quatre parties.
La figure 6 reconstitue l'élément d'entrée complet.
En se reportant à la figure 1, on voit que les ent- trémités 1 et 2 d'un pont diviseur de tension, constitué par deux résistances 3 et 4, sont reliés respectivement à des potentiels-HT et +Vp. Le contact mécanique de commande 5 est introduit entre l'extrémité 1 et la résistance 3. La
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borne médiane 6 de ce pont diviseur de tension constitue la sortie -4. de cette première partie d'élément d'entrée.
La seconde partie de l'élément d'entrée est formée par la diode Zener 7, l'entrée b de cette diode Zener reliée à la sortie a, et la sortie ± de cette diode Zener.
La troisième partie de l'élément d'entrée est for- mée par la diode 8, dont l'entrée d est reliée à la sortie c et la sortie est mise à la masse.
La quatrième partie est formée par la diode 9 dont l'entrée est mise au potentiel -Vn et la sortie e, reliée à la sortie ±, qui est alors reliée à la sortie S de l'élément d'entrée objet de l'invention.
La figure 2 représente les variations du potentiel.
-Va de la sortie a en fonction du potentiel -HT,variations qui sont proportionnelles. Soit -Vx le potentiel minimal/né- cessaire à la sortie du dispositif pour assurer un fonction- nement normal aux éléments logiques qu'il commande et -Vy le potentiel minimal susceptible d'agir sur ces mêmes éléments logiques et de les faire fonctionner. Pour obtenir une protection efficace contre les/parasites, on doit obtenir à la sortie a un potentiel -Vy pour une valeur aussi élevée que possible du potentiel -HTy à l'entrée.
Sur la figure 2, on peut remarquer que ce seuil -HTy n'est pas très élevé. On pourrait l'augmenter, soit en choisissant un potentiel +Vp plus élevé, soit en diminuant la valeur de la résistance 4. Dans les deux cas, cela entraî- nerait une augmentation notable de la consommation et des difficultés pour obtenir le potentiel -Vx pour une valeur acceptable du-;potentiel -HTx.
Si on complète le schéma par l'adjonction de la diode Zener 7, on obtient, comme caractéristique de sortie c, la courbe de la figure 3. En effet, la diode 3ener déplace les valeurs du potentiel -HT correspondant aux potentiels -Vx et -Vy, sans augmentation de la puissance dissipée dans
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le pont diviseur. Les seuils deviennent respectivement -HT'x et-HT'y. Cette caractéristique est obtenue grâce au fait que la diode Zener 7 présente une impédance très élevée tant qu'elle est parcourue par un courant faible ne l'ame- nant pas dans la région de Zener ; dès que la tension de Zener est atteinte, son impédance devient faible et le courant n'est plus limité que par la résistance en série (résistance de charge).
La figure 4 représente la caractéristique de l'en- trée d de la diode 8 reliée à la sortie c. Lorsque le contact 5 est ouvert, il y a, en effet, circulation de courant entre l'extrémité 2 et la masse, à travers la résistance 4 et les diodes 7 et 8 polarisées dans le sens direct. Le potentiel de d est alors égal à celui de la masse (Ov en général) plus la chute de tension directe dans la diode 8.
L'adjonction de la diode 9 limite le potentiel de sortie -Vs à une valeur voisine de -Vn (potentiel fixé à priori). De cette manière, le potentiel maximal de sortie sera égal à Vn plus la chute de tension directe dans la dio- de 9. La caractéristique réelle Va f (HT) de l'élément devient alors celle de la figure 5.
La figure 6 représente l'élément d'entrée avec tous ses éléments. Un condensateur 10, mis en parallèle avec la résistance 4, permet de réduire en 6 l'impédance alternative (contact 5 ouvert), et de court-circuiter les parasites de fréquence élevée. La résistance de charge 11 peut représenter une ou plusieurs entrées de transistors.
Dans l'exemple représenté, les potentiels d'entrée (-HT) et de sortie (-Vs) sont négatifs en vue de l'utilisa- tion/de transistors PNP , mais les mêmes dispositions sont valables pour des signaux de polarités complémentaires.