La présente invention concerne un module électronique réalisation la fonction de minuterie de commande d'appareils électriques pendant une durée déterminée. Son domaine d'application principal est le remplacement d'interrupteurs simples par une minuterie pour l'éclairage des cages d'escalier, sanitaires, etc.. dans le but de réaliser des économies d'énergie. The present invention relates to an electronic module implementing the timer function for controlling electrical devices for a determined period. Its main field of application is the replacement of simple switches by a timer for lighting stairwells, sanitary facilities, etc. in order to save energy.
Les systèmes utilisés actuellement comportent généralement des boutons poussoirs et une minuterie placée dans une armoire ou tableau électrique ce qui nécessite des travaux de câblage important dans le cas de remplacement d'un système existant. Les minuteries disponibles sur le marché sont coûteuses et ne préviennent généralement pas l'utilisateur de la coupure. De plus, une fois la minuterie enclenchée, on ne peut interrompre le cycle d'allumage avant la durée prévue. The systems currently used generally include push buttons and a timer placed in an electrical cabinet or panel which requires significant wiring work in the case of replacement of an existing system. Timers available on the market are expensive and do not generally alert the user to the shutdown. In addition, once the timer is started, the ignition cycle cannot be interrupted before the scheduled time.
Des dispositifs mécaniques existent qui évitent un câblage important mais conservent les autres inconvénients des minuteries et sont en outre relativement fragiles et peu esthétiques. Mechanical devices exist which avoid significant wiring but retain the other drawbacks of timers and are also relatively fragile and unattractive.
La présente invention vise à fournir un module électronique de commande d'allumage d'appareils électriques pendant une durée déterminée qui résout les problèmes précédents notamment en ce qu'il peut remplacer un interrupteur classique sans nécessiter de câbles supplémentaires pour son installation, en ce que l'utilisateur est averti de l'extinction des appareils et en ce que le module est très bon marché.The present invention aims to provide an electronic module for controlling the ignition of electrical appliances for a determined period which solves the above problems, in particular in that it can replace a conventional switch without requiring additional cables for its installation, in that the user is informed of the extinction of the devices and that the module is very inexpensive.
Dans ce but, l'invention propose essentiellement un module électronique minuterie de commande d'allumage d'appareils électriques pendant un temps déterminé caractérisé en ce que ledit module peut être directement branché en série avec la ou les charges à commander alimentées en courant alternatif (par exemple 110 ou 230 V) sans nécessiter d'autre alimentation électrique, ledit module pouvant assurer l'allumage, l'extinction et le préavis de l'utilisateur après un délai donné, le ou les interrupteurs de commande étant branchés en parallèle dudit module. To this end, the invention essentially proposes an electronic module for controlling the ignition of electrical devices for a determined time, characterized in that said module can be directly connected in series with the load or loads to be controlled supplied with alternating current ( for example 110 or 230 V) without requiring any other electrical supply, said module being able to ensure the ignition, extinction and the notice of the user after a given period, the control switch or switches being connected in parallel with said module .
Dans les modes de réalisation avantageux, on a de plus recours à l'une et/ou l'autre des dispositions suivantes - Les moyens d'alimentation du processeur réalisant les fonctions de minuterie comportent un pont redresseur, une diode zéner et une capacité de stockage.In the advantageous embodiments, recourse is had to one and / or the other of the following provisions - The power supply means of the processor performing the timer functions comprise a rectifier bridge, a zener diode and a capacity of storage.
- Les moyens de mémorisation de la durée de minuterie comportent une mémoire non volatile.- The means for memorizing the timer duration include a non-volatile memory.
- Les moyens de détection de commande comportent un circuit de détection du passage par zéro de la tension aux bornes du module et du processeur qui interprète l'absence de ladite détection comme appuis sur un bouton poussoir de commande.- The command detection means comprise a circuit for detecting the zero crossing of the voltage across the module and the processor, which interprets the absence of said detection as pressing on a control push button.
- Les moyens de commande de l'allumage de la ou des charges à la puissance souhaitée par commutation d'un thyristor commandé par le processeur avec un retard par rapport au passage par zéro de la tension aux bornes du module afin de lui conserver une alimentation même quand les charges sont allumées.- The means for controlling the ignition of the charge (s) at the desired power by switching a thyristor controlled by the processor with a delay relative to the zero crossing of the voltage across the terminals of the module in order to keep it supplied even when the charges are on.
Les dessins annexés illustrent l'invention:
La figure 1 représente le mode de branchement du module.The accompanying drawings illustrate the invention:
Figure 1 shows the module's connection mode.
La figure 2 représente le schéma électrique du module.Figure 2 shows the electrical diagram of the module.
La figure 3 représente l'allure de la tension aux bornes du module lorsque les charges sont allumées, éteintes ou allumées à puissance réduite.Figure 3 shows the shape of the voltage across the module when the loads are on, off or on at reduced power.
En référence à ces dessins, le module (3) branché en série avec les charges (1) comporte un pont redresseur de tension (4). La diode zéner (5), le transistor, les résistances et la capacité (6) créent la basse tension nécessaire au processeur (8) choisi en technologie très peu consommatrice d'électricité afin que la capacité (6) puisse assurer seule son alimentation pendant environ 30 secondes. With reference to these drawings, the module (3) connected in series with the loads (1) comprises a voltage rectifier bridge (4). The zener diode (5), the transistor, the resistors and the capacitor (6) create the low voltage necessary for the processor (8) chosen in technology that consumes very little electricity so that the capacitor (6) can supply its power alone during about 30 seconds.
Le processeur (7) commande l'allumage, l'extinction ou le fonctionnement des charges à puissance réduite par l'intermédiaire du thyristor (12). Afin de maintenir l'alimentation nécessaire au processeur lorsque la ou les charges sont allumées, la commande du thyristor se fait avec un décalage (14) suffisamment court pour ne pas diminuer significativement la puissance d'alimentation et assez long pour permettre la recharge de la capacité (6), soit environ 0,5 à 2 ms. Ainsi, le courant d'alimentation du module est prélevé en début de chaque période de la tension alternative d'alimentation. Le retard à l'enclenchement du thyristor est sensiblement augmenté pour la commande à puissance réduite des charges en vu d'informer l'utilisateur de l'imminence de l'extinction automatique.The processor (7) controls the ignition, extinction or operation of the loads at reduced power by means of the thyristor (12). In order to maintain the power necessary for the processor when the load (s) are on, the thyristor control is done with an offset (14) short enough not to significantly decrease the power supply and long enough to allow recharging of the capacity (6), i.e. approximately 0.5 to 2 ms. Thus, the module supply current is taken at the start of each period of the AC supply voltage. The delay in switching on the thyristor is significantly increased for the control of the loads at reduced power in order to inform the user of the imminence of the automatic extinction.
Un circuit de détection de passage de la tension aux bornes du module par zéro (7) et l'horloge du processeur (8) permettent à celui-ci la commande directe du thyristor (12) mais également la détection d'absence de tension aux bornes du module signalant qu'un poussoir (2) a été actionné. Le processeur interprète l'action sur le poussoir de la manière suivante: - demande d'allumage si la ou les charges étaient précédemment éteintes.A circuit for detecting the passage of the voltage across the terminals of the module by zero (7) and the processor clock (8) allow the latter direct control of the thyristor (12) but also the detection of absence of voltage at the module terminals indicating that a push-button (2) has been actuated. The processor interprets the action on the button as follows: - request for ignition if the load (s) were previously extinguished.
- demande d'extinction si la ou les charges étaient précédemment allumées.- extinction request if the load (s) were previously lit.
- demande de prolongation d'allumage si la ou les charges étaient précédemment allumées à puissance réduite c'est à dire pendant la période de préavis de l'utilisateur.- request for an extension of ignition if the load (s) were previously lit at reduced power, that is to say during the user's notice period.
Le poussoir est également utilisé pour la programmation de la durée de minuterie. Un appui prolongé sur le poussoir (2) suivi de plusieurs appuis brefs provoquent la mémorisation par le processeur dans une mémoire (9) non volatile de la durée choisie en fonction du nombre d'appuis effectués. Dans une variante du dispositif, l'appui prolongé sur le poussoir (2) est suivi de plusieurs appuis brefs correspondant au mode de programmation (par exemple durée en secondes - en minutes ou en heures). Le module (3) valide ce choix en provoquant l'allumage des charges (1) brièvement autant de fois que le nombre choisi. L'utilisateur dispose alors de quelques secondes pour appuyer le nombre de fois correspondant à la durée souhaitée.The push-button is also used for programming the timer duration. A prolonged press on the pusher (2) followed by several short presses causes the processor to memorize in a non-volatile memory (9) the duration chosen as a function of the number of presses carried out. In a variant of the device, the prolonged press on the pusher (2) is followed by several short presses corresponding to the programming mode (for example duration in seconds - in minutes or in hours). The module (3) validates this choice by causing the loads (1) to ignite briefly as many times as the number chosen. The user then has a few seconds to press the number of times corresponding to the desired duration.
Une autre fonctionnalité prévue dans une variante du module (3) utilise une entrée supplémentaire du processeur (8) et permet, grâce à sa haute impédance d'entrée, la réalisation d'une touche sensitive (10) ayant même fonction que les boutons poussoirs (2). Cette variante s'adresse plus particulièrement à la commande d'équipements prévus pour un accès aux handicapés. Another functionality provided in a variant of the module (3) uses an additional input from the processor (8) and allows, thanks to its high input impedance, the production of a sensitive button (10) having the same function as the push buttons. (2). This variant is more particularly intended for ordering equipment intended for access for the disabled.
Pour les applications nécessitant une localisation du poussoir (2) de commande lorsque les lampes sont éteintes, un voyant lumineux de type LED (11) à faible consommation peut être ajouté au module (3) et commandé directement par le processeur (8). For applications requiring localization of the control button (2) when the lamps are off, a low-consumption LED type indicator light (11) can be added to the module (3) and controlled directly by the processor (8).
Le processeur (8) est capable d'effectuer de nombreuses opérations supplémentaires telles que le calcul de la durée totale d'allumage des charges, le nombre d'allumages et extinctions, la moyenne de durée d'allumage et le nombre de prolongations de l'allumage des charges après préavis. Ces données permettent une analyse fine de la consommation énergétique des charges commandées et l'optimisation de la durée de minuterie. Le voyant lumineux de type LED (11) permet également la transmission périodique de ces données en série de façon rapide (9600 bauds par exemple) et par de brèves extinctions du voyant ne permettant pas de le distinguer à l'oeil nu. Une interface de réception comportant un détecteur de type photodiode et un amplificateur permet alors de lire les données sur un ordinateur. The processor (8) is capable of carrying out numerous additional operations such as the calculation of the total duration of ignition of the charges, the number of ignitions and extinctions, the average duration of ignition and the number of extensions of l 'ignition of charges after notice. These data allow a detailed analysis of the energy consumption of the loads ordered and the optimization of the timer duration. The LED type indicator light (11) also allows periodic transmission of this data in series in a rapid manner (9600 baud for example) and by brief extinctions of the indicator not allowing it to be distinguished with the naked eye. A reception interface comprising a photodiode detector and an amplifier then makes it possible to read the data on a computer.
Le même module permet à partir d'une programmation différente du processeur un fonctionnement de type aléatoire permettant la simulation de présence dans un local. Ce mode de fonctionnement pourra par exemple être choisi de la même manière que l'on programme la durée de minuterie. The same module allows, from a different programming of the processor, a random type operation allowing the simulation of presence in a room. This operating mode can for example be chosen in the same way as the timer duration is programmed.
L'interrupteur selon l'invention peut avoir un grand champ d'application, par exemple pour l'éclairage des communs dans les immeubles d'habitation ou bâtiments publics. The switch according to the invention can have a wide field of application, for example for lighting common areas in apartment buildings or public buildings.
Comme il va de soi, et comme il résulte de ce qui précède, la présente invention ne se limite pas aux modes de réalisation plus particulièrement décrits. As is obvious, and as follows from the above, the present invention is not limited to the embodiments more particularly described.
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