FR3021467A1 - Dispositif de commutation amelioree pour piloter l'alimentation d'au moins un appareil, systeme et procede associes - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif (1) de commutation améliorée pour fournir ou pas de l'énergie électrique à au moins un appareil (2) dans une installation électrique résidentielle ou professionnelle monophasée en fonction d'une consigne. L'invention concerne aussi un système pour piloter l'alimentation d'au moins un appareil (2) comprenant un dispositif (1) de commutation améliorée, des moyens matériels et un programme additionnels spécifiques à l'utilisation du système. Un autre aspect de l'invention est un procédé associé à un dispositif de commutation améliorée selon l'invention ainsi que les applications de ce procédé pour économiser de l'énergie par la réduction de la consommation électrique en veille d'au moins un appareil et pour télécommander au moins un appareil dans une installation électrique résidentielle ou professionnelle dans le cadre d'automatismes en lien avec la gestion du confort et/ou de l'énergie.
Description
- 1 - « Dispositif de commutation améliorée pour piloter l'alimentation d'au moins un appareil, système et procédé associés » Domaine technique La présente invention concerne un dispositif et un procédé destinés à être intégrés dans un appareil électronique formant un système qui s'intercale entre le réseau d'alimentation électrique d'un bâtiment résidentiel ou professionnel et au moins un appareil qu'il s'agit d'alimenter ou pas selon les besoins du contexte d'utilisation.
Etat de la technique antérieure Les appareils qui s'intercalent entre le réseau électrique d'un bâtiment et d'autres appareils pour en piloter l'alimentation, intègrent des moyens de commutation pour assurer ou non la continuité du circuit électrique entre le réseau électrique et l'appareil piloté. De tels appareils sont par exemple des dispositifs d'économie d'énergie ou encore des boitiers d'interface entrant dans le cadre de systèmes de télécommande ou d'automatismes domotiques. Le moyen de commutation le plus souvent utilisé est un simple relais électromécanique unipolaire monté en série entre l'un des pôles de l'alimentation de l'appareil à piloter et l'un des potentiels de l'installation électrique. Ces moyens de commutation électromécaniques ont pour principaux avantages leur faible cout de mise en oeuvre et leur compacité relativement à la puissance maximale de la charge pouvant être pilotée. Leurs inconvénients les plus connus sont les parasites réinjectés dans l'installation électrique et les parasites rayonnés dus aux commutations à des instants aléatoires relativement à la fréquence du réseau électrique. Un autre inconvénient des petits relais électromécaniques et l'usure des contacts qui finit par induire des dysfonctionnements par leur collage intempestif. En outre, la commutation à des instants aléatoires engendre un stress dans les composants de puissance des appareils pilotés depuis que la plupart des appareils pilotables par leur alimentation comprennent des alimentations à découpage, ce stress étant préjudiciable à leur longévité. Des appareils plus sophistiqués et couteux intègrent des moyens de commutation électroniques à base par exemple de thyristors, de triac, d'IGBT, de MOS FET. Ces composants présentent l'avantage de la possibilité - 2 - d'une commutation de la charge synchronisée au zéro de la tension alternative, ce qui est un facteur de réduction du stress dans les composants de puissance de la charge pilotée, et de réduction de la génération de parasites. Les inconvénients des moyens de commutation électroniques sont principalement leur fragilité vis à vis des surtensions, le risque de panne asymétrique n'affectant que la commutation d'une des deux alternances qui est connu pour être susceptible d'être destructeur pour certaines charges. Un autre inconvénient des commutateurs à semi-conducteurs actuels est la nécessité d'un dissipateur thermique encombrant à partir d'une certaine puissance de charge. Ces contraintes conduisent à un coût élevé de mise en oeuvre des moyens de commutation électroniques dans les règles de l'art c'est-à-dire avec une protection convenable vis à vis des surtensions et du risque de panne partielle, ainsi qu'à un encombrement important dû aux complications mécaniques qu'engendre la nécessité de collecter et d'évacuer les calories. Le problème technique d'une protection sérieuse des moyens de commutation électroniques vis-à-vis des risques de destruction ou de dysfonctionnement encourus détourne l'homme du métier de l'utilisation de moyens de commutation électroniques dans les appareils apparentés à des accessoires, en particulier dans le cadre d'applications grand public où le coût global des solutions techniques détermine les choix des moyens techniques mis en oeuvre. Exposé de l'invention Le but de l'invention est de remédier au moins partiellement aux problèmes 25 techniques évoqués précédemment, qui sont connus depuis longtemps, en proposant un dispositif de commutation utilisant des moyens de commutation électroniques pour fournir ou pas de l'énergie électrique à au moins un appareil dans une installation électrique résidentielle ou professionnelle monophasée. Le dispositif comprend des moyens de raccordement à 30 l'installation électrique, des moyens pour connecter l'alimentation d'au moins un appareil, des moyens pour alimenter les ressources internes du dispositif, un microcontrôleur. Le dispositif comprend en outre des moyens de commutation électroniques agencés pour contrôler la fourniture d'un courant alternatif à l'un des deux pôles de l'alimentation électrique monophasée de 35 l'au moins un appareil, des moyens de commutation électromécaniques - 3 - agencés pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique, des moyens pour recevoir une consigne de fourniture d'énergie électrique et une consigne d'arrêt de la fourniture d'énergie électrique à l'au moins un appareil et une mémoire contenant un programme exécuté par ledit microcontrôleur pour gérer de manière appropriée les moyens de commutation du dispositif en fonction de la consigne reçue. On entend par moyens de commutation électromécaniques, tout sous-ensemble basés sur au moins une pièce mobile, où l'ouverture et la fermeture d'un circuit électrique de puissance est provoquée par une action mécanique commandée électriquement. Le moyen le plus connu dans cette catégorie étant le relais électromécanique dans lequel une bobine selon qu'elle est alimentée ou pas provoque ou pas la fermeture des contacts montés sur des lames conductrices souples via une armature mobile. Ce type de moyen de commutation est essentiel dans l'invention en tant que moyen pour isoler physiquement les moyens de commutation électroniques du réseau d'alimentation électrique. Ce type de commutateur étant en effet apte à permettre une isolation performante entre les deux pôles d'un circuit électrique ouvert. La tension d'isolement d'une paire de contacts mécaniques ouverts, où le diélectrique est l'air, est en effet couramment supérieure ou égale à 1000V et sa résistance entre contacts est de l'ordre de 100 MOhms. On entend par moyens de commutation électroniques, tout sous-ensemble basé sur l'utilisation des semi-conducteurs, où l'ouverture et la fermeture d'un circuit électrique de puissance est commandée électriquement sans pièce mobile. Ce type de moyen de commutation est essentiel dans l'invention en tant que moyen de commutation rapide apte à être synchronisé sur la fréquence de la tension alternative du réseau électrique et le cas échéant sur le courant circulant dans l'au moins un appareil auquel il s'agit de fournir de l'énergie électrique. Des moyens de commutation électroniques peuvent être réalisés par exemple à partir de composants élémentaires tels que les triacs, les thyristors, les IGBT les MOS FET etc. Il est connu de l'homme du métier depuis longtemps que les semiconducteurs sont des composants fragiles, surtout vis à vis des surtensions pouvant apparaitre entre leurs bornes. Une protection adéquate visant l'obtention d'une durée de vie correspondant aux attentes des utilisateurs - 4 - réalisée par l'adjonction de composants annexes appropriés, suffisants en nombre et en qualité, est couteuse et encombrante. L'invention répond à ce problème principalement par l'interposition de moyens de commutation électromécaniques qui sont en fait utilisés en tant que moyens d'isolation électrique des composants de commutation sensibles aux surtensions de la principale source de perturbation à forte énergie qu'est le réseau de distribution électrique. Le besoin de protection des composants sensibles se trouve réduit d'autant plus dans le dispositif selon l'invention qu'ils ne sont exposés aux perturbations seulement lorsque l'au moins un appareil est alimenté. L'invention bénéficie également de l'autoprotection significative obtenue lorsque les composants de puissance électroniques sont à l'état passant si bien que l'exposition réelle à un risque de dommage par surtension est naturellement réduit aux seules périodes pendant lesquelles les moyens de commutation électroniques sont connectés au réseau de distribution électrique par les moyens de commutation électromécaniques et sont à l'état ouvert. Ces périodes d'exposition à un risque de dommages auront des durées avantageusement réduites dans la mise en oeuvre de l'invention. On entend par moyens pour recevoir une consigne de fourniture d'énergie électrique et une consigne d'arrêt de la fourniture d'énergie électrique à l'au moins un appareil, tout moyen permettant d'exécuter le programme approprié dans le microcontrôleur pour fournir de l'énergie électrique à l'au moins un appareil ou pour arrêter de lui en fournir selon l'invention, en fonction d'une consigne externe à l'invention. Par exemple il peut s'agir de moyens programmatiques contenus dans la mémoire de programme du microcontrôleur pour mettre en oeuvre l'invention de manière appropriée en fonction du besoin d'alimenter ou non l'au moins un appareil résultant de l'exécution d'au moins un programme d'application de plus haut niveau. L'au moins un programme d'application de plus haut niveau pouvant être exécuté dans le même microcontrôleur que celui exécutant le programme mettant en oeuvre le procédé selon l'invention ou dans un microcontrôleur externe. De tels programmes d'application externes peuvent être par exemple un programme offrant les fonctionnalités d'un appareil de type « coupe-veille » en association avec des moyens complémentaires comme des moyens pour mesurer le courant circulant dans la charge et pour le comparer à un seuil ainsi que des moyens de commande pour que l'utilisateur puisse mettre en - 5 - marche l'au moins un appareil. Le programme d'application externe peut aussi former un récepteur de télécommande en association avec des moyens complémentaires comme un récepteur de signaux. Les moyens pour recevoir une consigne de fourniture d'énergie électrique et une consigne d'arrêt de la fourniture d'énergie électrique à l'au moins un appareil peuvent être aussi des moyens matériels en lien fonctionnel avec le microcontrôleur exécutant le programme mettant en oeuvre le procédé selon l'invention par l'intermédiaire d'une interface appropriée comme une ou plusieurs lignes d'entrée-sortie, une liaison I2C, SPI, de type UART etc.
La mise en oeuvre de l'invention, dans sa variante de base, où seul le pôle du secteur qui est au contact des moyens de commutation électroniques est déconnecté par les moyens de commutation électromécaniques, améliore sensiblement la fiabilité du système qui l'intègre par rapport aux solutions à l'état de l'art. L'accroissement de fiabilité obtenu est encore renforcé lorsque les deux pôles de l'installation électrique sont déconnectés des moyens de commutation électroniques et de l'au moins un appareil lorsque ce dernier n'a plus à être alimenté. Il est ainsi prévu que lesdits moyens de commutation électromécaniques agencés pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique, comprennent des moyens de commutation pour chacun des deux pôles de l'installation électrique monophasée. Cette caractéristique technique peut avantageusement être mise en oeuvre par exemple au moyen d'un relais dit bipolaire, comprenant une bobine et deux paires de contacts indépendantes et suffisamment isolées l'une de l'autre pour être connectées aux deux pôles de l'installation électrique. Bien entendu deux relais indépendants peuvent aussi être mis en oeuvre sans sortir du cadre de l'invention. Il est aussi prévu dans l'invention des moyens pour synchroniser des instants de commutation des moyens de commutation électroniques relativement à un signal alternatif. Ceci de sorte à réduire les perturbations conduites et rayonnées lors de la commutation et à minimiser le stress des composants du dispositif et de l'au moins un appareil qui sont exposés à sa tension d'alimentation. Il est prévu par exemple de synchroniser la transition de l'état ouvert à l'état passant des moyens de commutation électroniques avec le passage à zéro de la tension alternative de l'installation électrique. Il est aussi prévu de synchroniser la transition de l'état passant à l'état ouvert des - 6 - moyens de commutation électroniques avec le passage à zéro du courant alternatif circulant dans l'au moins un appareil formant la charge du dispositif selon l'invention. Cette dernière variante étant mise en oeuvre de manière implicite dans les moyens de commutation électroniques à base de thyristors ou d'au moins un triac. Il est aussi prévu de réutiliser les moyens de synchronisation avec la tension alternative de l'installation électrique aussi pour déterminer les instants de commutation de l'état passant à l'état ouvert. Ceci permettant de simplifier la mise en oeuvre de l'invention sachant que les appareils modernes ayant une puissance significative sont agencés pour avoir un facteur de puissance proche de 1. Le déphasage entre le courant alternatif circulant dans la charge et la tension d'alimentation alternative est ainsi considéré comme négligeable et cette simplification comme avantageuse. Pour réduire le risque résiduel de dommages susceptibles d'affecter les moyens de commutation électroniques lorsqu'ils sont connectés à l'installation électrique et à l'état ouvert, il est prévu que le dispositif selon l'invention comprenne en outre des moyens de protection contre les surtensions agencés pour n'être exposés aux perturbations du réseau électrique que lorsque les moyens de commutation électroniques sont connectés à l'installation électrique par lesdits moyens de commutation électromécaniques. La protection contre les surtensions peut avantageusement être étendue à l'au moins un appareil dans la mesure où elle n'est exposée à un risque de consommation de sa durée de vie que lorsque l'au moins un appareil est alimenté. En outre, des composants de protection comme des varistances de type MOV, connues pour consommer de l'énergie et la dissiper par effet joule lorsqu'elles ont subi des surtensions de forte énergie, peuvent avantageusement être utilisés en ce qu'ils ne sont susceptibles de consommer de l'énergie que lorsque l'au moins un appareil est alimenté. Il est en outre prévu dans l'invention que tout ou partie desdits moyens de protection contre les surtensions sont compris dans un sous-ensemble amovible agencé pour pouvoir être monté de manière optionnelle et remplacé par l'utilisateur le cas échéant, ledit sous-ensemble amovible comprenant en outre des moyens pour signaler à l'utilisateur la nécessité de son remplacement. Ceci est avantageux dans le cadre d'une mise en oeuvre de l'invention sous la forme d'un appareil durable dans lequel les composants de - 7 - protection assimilables à des consommables sont rassemblés dans une cartouche remplaçable par l'utilisateur et/ou proposée en tant qu'accessoire optionnel. Les moyens pour signaler à l'utilisateur la nécessité du remplacement du sous-ensemble sont par exemple un voyant lumineux rouge qui s'allume, ou un voyant vert qui s'éteint en fin de vie, ou encore un marquage signalant la nécessité du remplacement en cas d'élévation de température d'un composant de protection, par exemple au moyen de cristaux liquides thermiques. Il est prévu que le dispositif selon l'invention comprenne en outre des moyens de protection contre les surtensions basés sur l'ionisation d'un gaz placés au moins entre les deux pôles de l'alimentation électrique monophasée et, le cas échéant, entre chacun des deux pôles et la terre. Il est aussi prévu que le dispositif comprenne des moyens de protection contre les surintensités, ces moyens de protection étant positionnés entre lesdits des moyens de raccordement à l'installation électrique et lesdits moyens de commutation électromécaniques agencés pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique. Ce type de moyen de protection contre les surtensions offre l'avantage principal de ne consommer aucune énergie en l'absence de surtension et d'avoir une durée de vie illimitée dans des conditions normales d'utilisation. Les moyens de protection contre les surintensités, montés en série dans une ligne d'alimentation de l'un des deux pôles ou dans les deux, visent principalement à protéger du risque d'incendie consécutif à l'entrée en court-circuit d'un composant du dispositif. Des variantes où les moyens de protection contre les surintensités sont remplaçables ou réarmables sont prévues pour protéger contre des surintensités causées par l'au moins un appareil. Dans ce cas, les moyens de protection sont avantageusement calibrés à une intensité plus faible que dans le cas d'une protection non remplaçable contre les surintensités d'origine interne. Les moyens de protection contre les surintensités sont par exemple des fusibles remplaçables ou non, des disjoncteurs thermiques ou magnétoélectriques, des PTC, des moyens basés sur la détection d'un courant dépassant un seuil et conduisant à la mise à l'état ouvert desdits moyens de commutation électromécaniques agencés pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique. - 8 - Les moyens de protection qui ne présentent pas un caractère consommable ou consommateur d'énergie sont positionnés de préférence entre lesdits moyens de raccordement à l'installation électrique et lesdits moyens de commutation électromécaniques agencés pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique. La tension d'amorçage des moyens de protection basés sur l'ionisation d'un gaz est comprise entre un niveau de surtension acceptable, par exemple la tension nominale du secteur augmentée de dix pour cent, soit 253 V pour les réseaux à 230V et 121V pour les réseaux à 110V, et la tension d'isolement entre contacts ouverts desdits moyens de commutation électromécaniques, par exemple 1000 V, de sorte que l'amorçage se fasse à bon escient et de manière certaine avant que les moyens de commutation électromécaniques à l'état ouvert ne deviennent passants par rupture d'isolation sous l'effet de la surtension.
L'invention prévoit que les moyens de protection contre les surtensions basés sur l'ionisation d'un gaz sont réalisés à partir d'électrodes gravées sur un circuit imprimé, le gaz étant l'air compris entre lesdites électrodes et/ou en ce que moyens de protection contre les surintensités sont réalisés par réduction de largeur d'au moins une zone conductrice gravée sur un circuit imprimé.
Pour la protection contre les surtensions, une telle mise en oeuvre est particulièrement avantageuse par rapport à l'utilisation de composants dédiés tels que les éclateurs à gaz en ce qu'aucun composant supplémentaire n'est nécessaire. Pour que la tension d'amorçage soit située à l'intérieur de la plage utile, quel que soit le taux d'humidité de l'air ambiant, avec de préférence une distance inter électrode de plus d'un millimètre pour une fabrication aisée avec les procédés usuels, il est prévu d'utiliser l'effet de pointe. Ainsi des électrodes en forme de pointe sont gravées en vis-à-vis de part et d'autre d'un évidement total ou partiel de l'isolant du circuit imprimé, l'extrémité des pointes des électrodes étant non recouverte de vernis isolant pour permettre l'ionisation de l'air environnant. Pour la protection contre les surintensités, une telle mise en oeuvre est plus économique et d'un plus faible encombrement comparativement à l'utilisation d'un composant fusible. La tolérance très large sur l'intensité de rupture et la fin de vie ou la réparation du dispositif qu'implique cette solution, la réserve - 9 - préférentiellement à une protection ultime contre une défaillance majeure susceptible d'entrainer une inflammation du dispositif. Le dispositif selon l'invention comprend en outre des moyens de commutation électromécaniques aptes à court-circuiter lesdits moyens de commutation électroniques, ces moyens de commutation électromécaniques additionnels étant gérés de manière appropriée par le programme exécuté par ledit microcontrôleur. Le court-circuitage des moyens de commutation électroniques par des moyens de commutation électromécaniques est avantageux en ce qu'il permet d'éviter de devoir équiper les semi- conducteurs de dissipateur thermique ce qui permet une économie de coût et d'encombrement substantielle, en particulier en cas d'utilisation d'un triac qui est caractérisé par une différence de potentiel à ses bornes de l'ordre de 1,5V à l'état passant ce qui engendre une dissipation thermique significative dès que l'au moins un appareil cumule une puissance de plusieurs centaines de watts. En outre, le court-circuitage protège des effets possiblement destructeurs pour l'au moins un appareil d'une commutation mono-alternance résiduelle en cas de panne partielle des moyens de commutation électroniques. L'invention prévoit que ledit microcontrôleur pilote lesdits moyens de commutation électroniques et les moyens de commutation électromécaniques additionnels de court-circuitage de sorte à bénéficier des avantages cumulés des deux catégories de moyens de commutation en évitant leurs inconvénients respectifs. Ainsi les moyens de commutation électroniques assurent la phase initiale et la phase finale de la fourniture d'énergie électrique à l'au moins un appareil, ceci avantageusement en synchronisme avec un signal sinusoïdal approprié. Les moyens de commutation électromécaniques additionnels de court-circuitage assurent une continuité directe entre les circuits d'alimentation de l'au moins un appareil et l'installation électrique. Cette mise en continuité directe étant exempte de toute non-linéarité génératrice d'harmoniques, de toute perte énergétique et de circuits fragiles susceptibles de tomber en panne de manière totale, ou pire, de manière partielle sur l'une des deux alternances. En outre, des moyens de commutation électroniques judicieusement choisis dans le cadre de la mise en oeuvre de l'invention, offrent une grande capacité d'écoulement du courant d'appel à la mise sous tension de l'au moins un appareil pendant les premières alternances de la tension d'alimentation de -10- l'installation électrique avant d'atteindre une température interne critique du semi-conducteur ce qui rend la combinaison des deux catégories de moyens de commutation particulièrement performante et efficiente. L'invention prévoit qu'au moins un des moyens de commutation électromécaniques mis en oeuvre soit monostable, à l'état ouvert en position de repos. Il est aussi prévu qu'au moins un des moyens de commutation électromécaniques mis en oeuvre soit monostable, à l'état passant en position de repos. Ceci présente des avantages dans certaines variantes de l'invention par exemple pour lesdits moyens de commutation électromécaniques aptes à court-circuiter lesdits moyens de commutation électroniques. L'invention prévoit qu'au moins un des moyens de commutation électromécaniques mis en oeuvre dans le cadre de l'invention soit bistable. Cette catégorie de moyens de commutation électromécaniques étant caractérisée par son absence de consommation énergétique en dehors des périodes de courtes durées des changements d'état. Cette catégorie de moyens de commutation électromécaniques est particulièrement avantageuse pour lesdits moyens de commutation électromécaniques agencés pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique car leurs besoins de puissance peut être décalé en dehors des plages temporelles où lesdits moyens de commutation électroniques, et le cas échéant où lesdits moyens de commutation électromécaniques aptes à court-circuiter lesdits moyens de commutation électroniques consomment de l'énergie. Un tel ordonnancement des périodes de consommation des ressources internes de l'invention permet de réduire la puissance, l'encombrement et le coût desdits moyens pour alimenter les ressources internes du dispositif. Le programme exécuté par le microcontrôleur est agencé en fonction des variantes de moyens de commutation mises en oeuvre. Le choix de moyens de commutation bistables est avantageusement complété par l'ajout de moyens pour détecter si leur état est ouvert ou passant de sorte à modifier le programme exécuté par le microcontrôleur en conséquence le cas échéant. Des moyens de détection placés entre les moyens de commutation électroniques et la charge de l'au moins un appareil peuvent en outre détecter une panne partielle des moyens de commutation électroniques n'affectant qu'une des deux alternances. Lorsque tel est le cas, le programme exécuté dans ledit microcontrôleur met l'au moins un appareil en sécurité en mettant à l'état passant les moyens de commutation électromécaniques aptes à court-circuiter lesdits moyens de commutation électroniques. Le dispositif peut alors continuer à fonctionner dans un mode dégradé dans lequel les moyens de commutation électromécaniques aptes à court-circuiter lesdits moyens de commutation électroniques sont maintenus à l'état passant et le pilotage de l'alimentation de l'au moins un appareil se fait exclusivement par le biais desdits des moyens de commutation électromécaniques agencés pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique. Des moyens, comme par exemple un voyant, sont avantageusement prévus pour informer l'utilisateur du fait que le système selon l'invention fonctionne désormais dans un mode dégradé qui n'offre plus tous les avantages de l'invention mais qui reste néanmoins globalement fonctionnel. Il est en outre prévu dans l'invention qu'au moins un moyen de commutation électromécanique pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique soient bistables de sorte à ne pas consommer d'énergie pour leur maintien à l'état ouvert ou passant mais seulement lors des changements d'états. Par exemple des relais à mémoire magnétique pouvant être mis à l'état passant ou ouvert par une impulsion dans une bobine à polarité réversible ou dans une par parmi deux bobines séparées sont particulièrement appropriés pour limiter la consommation propre moyenne du dispositif selon l'invention.
Le dispositif selon l'invention comprend en outre des moyens pour détecter l'état ouvert et l'état passant d'au moins un moyen de commutation électromécanique bistable de sorte à modifier le programme exécuté par le microcontrôleur en conséquence le cas échéant. La détection de l'état ouvert ou passant des moyens de commutation bistables permet au microcontrôleur par exemple de restaurer un état fonctionnel entièrement déterminé à la mise sous tension du dispositif selon l'invention. La mise sous tension du dispositif impliquant une reprise de l'exécution du programme du microcontrôleur à partir des conditions initiales (RESET en langue anglaise). Par exemple pour reprendre l'exécution du procédé de commutation visant la fourniture d'énergie électrique à l'au moins un appareil à partir d'un état -12- resté passant des moyens bistables après une coupure d'électricité dans le réseau de distribution. A l'inverse, une autre variante de mise en oeuvre de l'invention peut être de replacer inconditionnellement les moyens de commutation électromécaniques bistables à l'état ouvert lorsque qu'ils sont détectés comme étant à l'état passant à la mise sous tension du dispositif. La détection de l'état ouvert ou passant des moyens de commutation bistables permet aussi au microcontrôleur par exemple de répéter ou d'augmenter la durée d'une impulsion de commande de changement d'état qui n'aurait pas provoqué le changement d'état attendu, ceci dans le cadre d'un procédé d'optimisation de la consommation énergétique propre du dispositif. Si des moyens pour synchroniser des instants de commutation des moyens de commutation électroniques relativement à un signal alternatif sont mis en oeuvre dans le dispositif selon l'invention, il est avantageux d'utiliser tout ou partie de ces mêmes moyens pour détecter l'état ouvert et l'état passant d'au moins un moyen de commutation électromécanique bistable, l'inverse étant prévu aussi. Le dispositif selon l'invention comprend en outre des moyens pour augmenter la puissance délivrée par lesdits moyens pour alimenter les ressources internes du dispositif lorsqu'au moins un moyen de commutation électromécanique pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique est à l'état passant. Cette caractéristique technique de l'invention vise à limiter la consommation propre du dispositif lorsque la fourniture d'énergie électrique à l'au moins un appareil est arrêtée. L'invention est mise en oeuvre avantageusement de sorte que la puissance fournie par lesdits moyens pour alimenter les ressources internes du dispositif soit limitée à la puissance nécessaire pour alimenter les seules fonctions du dispositif qui sont utiles lorsque la fourniture d'énergie électrique à l'au moins un appareil est arrêtée. En pratique il s'agit par exemple de fournir seulement la puissance nécessaire pour l'alimentation du microcontrôleur, qui sera avantageusement placé dans l'un de ses modes de fonctionnement à faible consommation, et pour la mise à l'état passant desdits moyens de commutation électromécaniques pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique. Lorsque ces derniers sont mis à l'état passant, le dispositif selon l'invention est prévu pour que lesdits moyens pour alimenter les ressources - 13 - internes du dispositif soient capables de fournir le supplément de puissance nécessaire pour la mise à l'état passant desdits moyens de commutation électroniques ainsi que, le cas échéant, pour permettre les changements d'état appropriés desdits moyens de commutation électromécaniques aptes à court-circuiter lesdits moyens de commutation électroniques. Un autre aspect de l'invention est un système pour piloter l'alimentation d'au moins un appareil comprenant un dispositif de commutation améliorée, des moyens matériels et au moins un programme additionnels spécifiques à l'utilisation du système. Le programme additionnel est avantageusement exécuté par ledit microcontrôleur mais on ne sort pas du cadre de l'invention s'il est exécuté dans un autre microcontrôleur ayant une liaison fonctionnelle avec ledit microcontrôleur, par exemple par une sortie de l'autre microcontrôleur connectée à une entrée dudit microcontrôleur pour piloter l'état du dispositif.
Le système selon l'invention étant un appareil complet qui comprend en son sein le dispositif de commutation améliorée selon l'invention. Le système ainsi formé étant un objet industrialisable apte à fournir un ou plusieurs services en rapport avec les besoins d'un utilisateur. Le système selon l'invention prévoit en outre que les moyens matériels additionnels sont des moyens de mesure donnant une information représentative de la puissance consommée par tout ou partie de l'au moins un appareil, des moyens pour commander l'alimentation de l'au moins un appareil, le programme additionnel exécuté par le microcontrôleur maintenant inconditionnellement l'alimentation de l'au moins un appareil pendant un premier temps prédéterminé à partir de la détection de la commande d'alimentation, et maintenant l'alimentation de l'au moins un appareil tant que la puissance consommée par au moins un appareil alimenté est supérieure à un premier seuil prédéterminé, le programme additionnel arrêtant automatiquement l'alimentation de l'au moins un appareil quand la puissance consommée est inférieure à un second seuil prédéterminé pendant un second temps prédéterminé. Le système ainsi formé est un appareil dit « coupe-veille » disposant de capacités de commutation améliorées qui sont intrinsèquement plus fiables et mieux aptes à protéger l'au moins un appareil. Ceci est d'autant plus important que l'au moins un appareil est - 14 - souvent constitué d'un ou de plusieurs équipements audiovisuels ou informatiques couteux. Le système selon l'invention prévoit en outre que les moyens matériels additionnels sont des moyens pour recevoir au moins un ordre de commande à distance, le programme additionnel exécuté par le microcontrôleur assurant la détermination de la consigne de pilotage de l'alimentation de l'au moins un appareil en fonction de l'ordre de commande à distance reçu. Les appareils télécommandables sont d'autant plus appropriés à la mise en oeuvre de l'invention qu'ils sont généralement appelés à réaliser de fréquentes commutations de l'alimentation de l'au moins un appareil. Dès lors, la fiabilité et l'innocuité de la commutation est un enjeu d'importance auquel l'invention apporte une réponse efficace. Un autre aspect de l'invention est un procédé associé à un dispositif de commutation améliorée selon l'invention. Le procédé, différencié selon le sens de la transition entre les deux états stables du dispositif, comprend, pour le passage de l'état où le dispositif ne fournit pas d'énergie électrique à l'au moins un appareil, à l'état où il lui fournit de l'énergie électrique pour une durée indéterminée, les étapes successives de : - mise à l'état passant desdits moyens de commutation électromécaniques agencés pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique, lesdits moyens de commutation électroniques étant à l'état ouvert; - mise à l'état passant des moyens de commutation électroniques; et; pour le passage de l'état où le dispositif fournit de l'énergie électrique à l'au moins un appareil, à l'état où il ne lui fournit pas d'énergie électrique pour une durée indéterminée, les étapes successives de: mise à l'état ouvert des moyens de commutation électroniques, lesdits moyens de commutation électromécaniques agencés pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique étant à l'état passant; - mise à l'état ouvert desdits moyens de commutation électromécaniques agencés pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique. - 15 - Le procédé selon l'invention comprend en effet les étapes nécessaires à la gestion appropriée des moyens compris dans le dispositif pour assurer le passage d'un des deux états stables du dispositif à l'autre. Le dispositif selon l'invention étant à priori apte à rester pour une durée indéterminée dans chacun de ses deux états stables qui sont atteints à l'issue de la dernière étape du procédé relatif à chaque transition. Les étapes intermédiaires du procédé, le cas échéant, ont des durées déterminées. Par exemple pour fournir de l'énergie électrique à l'au moins un appareil par l'intermédiaire de moyens de commutation électroniques dimensionnés pour ne transmettre la puissance que pendant les premières et/ou pendant les dernières alternances où il s'agit de synchroniser les commutations avec respectivement le passage à zéro de la tension d'alimentation de l'au moins un appareil et avec le passage à zéro du courant circulant dans ce dernier. Des temps de pause ayant des durées prédéterminées appropriées, par exemple de quelques demi-alternances ou de quelques alternances, sont prévus entre des étapes du procédé pour attendre la stabilisation des tensions et des courants après des commutations, pour synchroniser les commutations au passage à zéro de tensions ou de courants alternatifs et/ou pour fournir à l'au moins un appareil une alimentation en nombre pair de demi-alternances.
Il est prévu que le procédé selon l'invention comprenne en outre, pour le passage de l'état où le dispositif ne fournit pas d'énergie électrique à l'au moins un appareil, à l'état où il lui fournit de l'énergie électrique pour une durée indéterminée, - une étape de mise à l'état passant des moyens de commutation électromécaniques aptes à court-circuiter lesdits moyens de commutation électroniques après un troisième temps prédéterminé de mise à l'état passant desdits moyens de commutation électroniques; et; pour le passage de l'état où le dispositif fournit de l'énergie électrique à l'au moins un appareil, à l'état où il ne lui fournit pas d'énergie électrique pour une durée indéterminée, une étape de mise à l'état ouvert des moyens de commutation électromécaniques aptes à court-circuiter lesdits moyens de commutation électroniques, lesdits moyens de commutation électroniques étant alors à l'état passant, pendant un quatrième temps -16- prédéterminé avant la fin de la mise à l'état ouvert desdits moyens de commutation électroniques. Il est prévu que le procédé selon l'invention comprenne en outre au moins une étape pour gérer de manière appropriée des moyens de commutation électromécaniques bistables. En effet, dans le cas où tout ou partie des moyens de commutation électromécaniques mis en oeuvre sont de type bistable, comme par exemple un relais bistable à une ou à deux bobines, il est prévu qu'au moins une étape supplémentaire soit ajoutée pour piloter l'au moins un composant bistable de manière appropriée en vue de mettre en oeuvre les étapes du procédé décrites précédemment. L'au moins une étape supplémentaire concerne par exemple l'état initial des moyens de commutation électromécaniques bistables à la mise sous tension du dispositif et/ou tout changement d'état des moyens de commutation électromécaniques bistables. L'au moins une étape supplémentaire est par exemple un test de l'état ouvert ou passant des moyens de commutation électromécaniques bistables et, le cas échéant, la génération d'au moins une impulsion pour placer les moyens de commutation bistables dans l'état fonctionnel attendu. Il est prévu que le procédé selon l'invention comprenne en outre au moins une étape de synchronisation des instants de commutation relativement à un signal alternatif. Par exemple, les instants des commutations des moyens de commutation électroniques de l'état ouvert à l'état passant se font avantageusement au passage au zéro de la tension de l'installation électrique ou à des instants où cette tension alternative a une valeur de faible amplitude, par exemple une valeur inférieure à 24V; Les instant des commutations des moyens de commutation électroniques de l'état passant à l'état ouvert se font avantageusement au passage au zéro du courant alternatif circulant dans l'au moins un appareil, ou à des instants où ce courant alternatif a une valeur de faible amplitude, ou encore comme dans le cas du passage de l'état ouvert à l'état passant, en synchronisme avec le passage à zéro de la tension de l'installation électrique. Par ailleurs l'alimentation de l'au moins un appareil se fera avantageusement par périodes entières de la tension alternative de l'installation électrique. L'invention prévoit que le procédé comprenne en outre au moins une étape de temporisation intermédiaire entre deux étapes successives pour permettre - 17 - aux tensions de se stabiliser, le cas échéant aux courants de s'établir, ou à une réserve d'énergie de se reconstituer avant de changer l'état d'au moins un des moyens de commutation mis en oeuvre. En effet, l'ajout d'au moins une étape de temporisation d'une durée prédéterminée entre des étapes consécutives du procédé permet de limiter les stress subis par les composants de commutation et/ou par l'au moins un appareil alimenté par le dispositif. Ce raffinement de l'invention favorise la longévité du dispositif. Il s'agit de tenir compte des temps d'établissement nécessaires des moyens de commutation mis en oeuvre ainsi que des temps nécessaires aux circuits électriques pour atteindre des états électriques stabilisés pour que les commutations soient réalisées en dehors des régimes transitoires. Cette au moins une étape est mise en oeuvre dans le programme du microcontrôleur par exemple par l'exécution d'une temporisation dont l'arrivée à échéance conditionne le passage à l'étape suivante. Sa durée est déterminée lors de la conception du dispositif en fonction des caractéristiques techniques des composants mis en oeuvre et le cas échéant de l'au moins un appareil à alimenter. Par exemple, l'au moins une temporisation utilisera avantageusement la demi-alternance ou l'alternance complète de la tension alternative de l'installation électrique en tant que base de temps pour que les actions qui en découlent soient directement synchronisées sur le passage à zéro de la tension alternative de l'installation électrique. Les ordres de grandeur des durées de temporisation vont de quelques demi-alternances à plusieurs centaines d'alternances. Les plus longues durées de temporisation sont nécessaires par exemple pour recharger un condensateur réservoir compris dans le sous-ensemble d'alimentation 4 dont le rôle est d'accumuler l'énergie nécessaire pour répondre à l'appel de courant des bobines des moyens de commutation électromécanique en limitant la puissance moyenne du sous-ensemble d'alimentation 4. Par exemple, l'ajout d'étapes de temporisations dans le procédé selon l'invention peut donner lieu à l'ordonnancement d'étapes suivant : Pour le passage de l'état où le dispositif ne fournit pas d'énergie électrique à l'au moins un appareil, à l'état où il lui fournit de l'énergie électrique pour une durée indéterminée, les étapes successives de : - mise à l'état passant desdits moyens de commutation électromécaniques agencés pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation -18- électroniques de l'installation électrique, lesdits moyens de commutation électroniques étant à l'état ouvert; mise à l'état passant des moyens de commutation électroniques après un cinquième temps prédéterminé à l'état ouvert faisant suite à la mise à l'état passant des moyens de commutation électromécaniques agencés pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique; et; pour le passage de l'état où le dispositif fournit de l'énergie électrique à l'au moins un appareil, à l'état où il ne lui fournit pas d'énergie électrique pour une durée indéterminée, les étapes successives de: mise à l'état ouvert des moyens de commutation électroniques pendant un sixième temps prédéterminé avant la mise à l'état ouvert des moyens de commutation électromécaniques agencés pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique; mise à l'état ouvert desdits moyens de commutation électromécaniques agencés pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique.
Il est prévu que le procédé selon l'invention comprenne en outre, pour le passage de l'état où le dispositif ne fournit pas d'énergie électrique à l'au moins un appareil, à l'état où il lui fournit de l'énergie électrique pour une durée indéterminée, une étape d'interruption de l'état passant desdits moyens de commutation électroniques à certains instants pendant la phase initiale de mise sous tension de l'au moins un appareil. Il s'agit d'exploiter les capacités de commutation rapide et de commutation pouvant être synchronisés des moyens de commutation électroniques pour réduire l'amplitude de l'appel de courant de certaines charges à leur mise sous tension par étalement dans le temps. Il s'agit par exemple d'appareils comprenant un circuit magnétique susceptible de saturation en régime transitoire ou qui présentent à leur entrée d'alimentation électrique une impédance fortement capacitive comme ceux dont l'alimentation à découpage est précédée d'un filtre en rr comprenant des condensateurs de forte valeur. L'invention prévoit de supprimer des alternances entières, dans le cadre d'un rapport cyclique alternance fournie / alternance supprimée qui est fixe ou -19- progressif pendant les premiers cycles suivant la mise à l'état passant des moyens de commutation. Avantageusement les cycles sont fournis ou supprimés lors de leur passage au zéro. L'invention prévoit aussi de limiter le courant initial à la mise sous tension par variation appropriée de l'angle de phase, les portions d'alternances étant avantageusement commutées de manière symétrique pour une alternance donnée de la tension de l'installation électrique. Toutes les applications du procédé selon l'invention sont comprises dans le cadre de l'invention, cela étant, l'application du procédé est particulièrement pertinente dans le cadre des applications suivantes : - pour économiser de l'énergie par la réduction de la consommation électrique en veille d'au moins un appareil. - pour piloter des charges de puissance dans une installation électrique résidentielle ou professionnelle dans le cadre de la gestion du réseau de distribution d'énergie électrique. - Pour gérer la programmation horaire du fonctionnement d'appareils. pour télécommander au moins un appareil dans une installation électrique résidentielle ou professionnelle dans le cadre d'automatismes en lien avec la gestion du confort et/ou de l'énergie. pour réduire la consommation en veille tout en améliorant la fiabilité d'un téléviseur ou d'un ordinateur et en réduisant le risque d'incendie en cas de défaillance de l'appareil, dans le cadre d'une mise en oeuvre de l'invention, non pas comme dans les exemples précédents sous la forme d'un accessoire indépendant mais sous une forme intégrée dans l'appareil lui même. Brève description des dessins D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée de modes de mise en oeuvre nullement limitatifs, et des dessins annexés où, La figure 1 illustre une première variante de mise en oeuvre de l'invention. La figure 2 illustre une seconde variante de mise en oeuvre de l'invention. La figure 3 illustre des moyens de protection selon l'invention. La figure 4 illustre une variante du dispositif selon l'invention.
La figure 5 illustre une variante de système selon l'invention. -20- La figure 6 illustre la forme externe du système illustré par la figure 5. La figure 7 illustre une autre forme externe d'un système selon l'invention. La figure 8 illustre une première variante de procédé selon l'invention. La figure 9 illustre une seconde variante de procédé selon l'invention.
Description détaillée des figures et des modes de réalisation D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs : La figure 1 illustre une première variante de mise en oeuvre de l'invention dans laquelle le dispositif 1 de commutation amélioré pour fournir ou pas de l'énergie électrique à au moins un appareil 2 est mis en oeuvre de la manière la plus simple en utilisant un nombre réduit de composants. Cette variante minimale du dispositif 1 selon l'invention comprend une connexion à l'installation électrique 3, un sous-ensemble d'alimentation basse tension 4 pour alimenter les ressources internes du dispositif à partir de la tension alternative de l'installation électrique. Les ressources internes du dispositif sont un microcontrôleur 5 comprenant une mémoire de programme 6 contenant un programme 7 exécuté par ledit microcontrôleur pour gérer de manière appropriée les moyens du dispositif selon l'invention en fonction d'une consigne déterminant l'état du dispositif. Les deux états possibles du dispositif sont la fourniture d'énergie électrique à l'au moins un appareil et la non-fourniture d'énergie électrique à ce dernier. Des moyens 8 pour recevoir la consigne sont par exemple une sortie d'un programme d'application externe à l'invention mais exécuté dans le même microcontrôleur que le procédé selon l'invention. Il est prévu aussi que les moyens pour recevoir la consigne soient une ligne d'entrée-sortie du microcontrôleur ou tout autre moyen d'interface interne ou externe au microcontrôleur permettant de recevoir la consigne de pilotage du dispositif de moyens matériels et/ou programmatiques internes ou externes.
Des moyens de commutation électromécaniques 9 prenant la forme par exemple d'un relais électromécanique sont agencés pour connecter ou pour déconnecter les moyens de commutation électroniques 10 de l'installation électrique 3. Les moyens de commutation électroniques 10 sont par exemple -21- un relais statique à base de triac, de thyristors, de GTO, de MOSfet ou de tout autre type ou combinaison de semi-conducteurs de puissance. La figure 2 illustre une seconde variante de mise en oeuvre de l'invention dans laquelle le dispositif 1 de commutation amélioré pour fournir ou pas de l'énergie électrique à au moins un appareil 2 est mis en oeuvre d'une manière plus sophistiquée. On retrouve dans cette variante la connexion à l'installation électrique 3, un sous-ensemble d'alimentation basse tension 4, le microcontrôleur 5 comprenant une mémoire de programme 6 contenant le programme du dispositif 7, les moyens 8 pour recevoir la consigne de pilotage du dispositif. Les moyens de commutation électromécaniques 9a et 9b offrent une déconnection complète des moyens situés en aval grâce à un contact pour les déconnecter de chacun des deux pôles de l'alimentation électrique monophasée. La déconnexion des deux pôles d'alimentation renforce l'aptitude du dispositif selon l'invention à protéger les moyens de commutation électroniques 10 et l'au moins un appareil à qui il fournit ou pas de l'énergie électrique vis-à-vis notamment de surtensions qui peuvent apparaitre entre le pôle non déconnecté et la terre. Ceci surtout si le pôle non déconnecté dans une variante à un contact s'avère être la phase de l'installation électrique. La figure 2 illustre la possibilité d'utiliser deux moyens de commutation électromécaniques distincts 9a et 9b pilotés séparément mais bien entendu, des moyens de commutation électromécaniques à une commande et deux contacts séparés tels d'un relais bipolaire sont aussi utilisables. Des moyens 11 constitués par exemple d'un pont diviseur et de diodes de protection permettent au microcontrôleur de recevoir sur une entrée appropriée la tension d'alimentation de l'installation électrique après les moyens électromécaniques pour déconnecter les moyens de commutation électroniques. L'entrée appropriée peut être selon les variantes de mise en oeuvre, une entrée de convertisseur analogique numérique, une entrée d'interruption, l'entrée d'un comparateur ou une entrée-sortie banalisée. Cette information permet au microcontrôleur de synchroniser l'instant de la mise à l'état passant des moyens de commutation électroniques 10 avec le passage à zéro de la tension de l'installation électrique. Dans le cas où les moyens de commutation électromécaniques 9a et 9b sont de type bistable, cette information permet en outre au microcontrôleur de connaitre leur état effectif passant ou ouvert et d'agir en - 22 - conséquence le cas échéant. Des moyens de commutation électromécaniques additionnels 12 court-circuitent les moyens de commutation électroniques en dehors des phases transitoires pour protéger ces dernier en dérivant le courant qui les traversait et en annulant la tension à leurs bornes ce qui les met à l'abri de tout excès de courant ou de température et de toute surtension. Des moyens 13, par exemple de même nature que les moyens 11 permettent au microcontrôleur de connaitre l'état effectif des moyens de commutation électroniques et le cas échéant celui des moyens de communication électromécanique les court-circuitant par détection d'une différence de tension avec celle issue des moyens 11 qui est caractéristique de moyens électroniques à l'état passant mais pas court-circuités. Des moyens de protection anti-surtension 14 sont avantageusement placés en amont des moyens de déconnexion électromécaniques. On choisira avantageusement à cet endroit des moyens de protection ne consommant pas d'énergie lorsqu'ils ne sont pas exposés à une surtension. Par exemple des éclateurs à gaz ou des dispositifs à semi-conducteur de type Transil bidirectionnel dimensionnés de manière appropriée. Avantageusement, les moyens de protection 14a placés entre la phase et le neutre de l'alimentation monophasée seront complétés par une protection 14b contre les surtensions de chaque pôle vis-à-vis de la terre. Des fusibles convenablement dimensionnés sont ajoutés en série des composants de protection ou dans les deux lignes d'alimentation le cas échéant. Des moyens de protection complémentaires 15 sont prévus en aval des moyens de déconnexion électromécaniques pour protéger les moyens de commutation électroniques.
Ces moyens sont de préférence des moyens de protection rapides tels que des semi-conducteurs et/ou des composants de type VDR susceptibles de consommer de l'énergie en fin de vie. L'utilisation de ce type de composant de protection en aval des moyens de déconnexion n'est pas un problème car ils ne sont exposés aux surtensions du réseau électrique et sont susceptibles de consommer de l'énergie en fin de vie que lorsque le dispositif fournit de l'énergie électrique à l'au moins un appareil. Encore plus avantageusement, ces moyens de protection complémentaires susceptibles de voir leur durée de vie consommée par une ou plusieurs expositions à des surtensions de forte énergie sont compris dans une cartouche remplaçable de sorte à étendre la - 23 - durée de vie du dispositif au-delà de celle des composants de protection qu'il comprend. La figure 3 illustre des moyens de protection selon l'invention réalisés par la fonctionnalisation d'un circuit imprimé. Le plus souvent il s'agit du même circuit imprimé que celui qui reçoit les composants électroniques et électromécaniques du dispositif. La figure 3 rassemble deux types de protections, contre les surtensions et contre les surintensités. Cela étant, aucun des deux, l'un ou l'autre ou les deux types de protection peuvent être mis en oeuvre sans sortir du cadre de l'invention. La protection contre les surtensions 14 comprend une fonction éclateur 14a entre les potentiels de phase et de neutre de l'alimentation monophasée et/ou deux fonctions éclateur 14b respectivement entre les potentiels de phase et de terre et entre les potentiels de neutre et de terre. Les fonctions éclateur sont réalisées au moyen d'électrodes 16 situées en vis-à-vis et qui sont réalisées par des gravures appropriées dans une couche conductrice externe du circuit imprimé. L'aptitude à ioniser l'air environnant à partir d'une différence de potentiel donnée qui correspond à une tension d'amorçage, suppose que tout ou partie de la surface 17 des électrodes ne soient pas recouvertes de vernis épargne. L'effet de pointe sera mis à profit pour favoriser l'amorçage de l'éclateur. Ainsi les électrodes de chaque fonction éclateur seront avantageusement gravées sous la forme d'une ou plusieurs paires de pointes en vis-à-vis. L'espace inter-électrode 18 sera une simple zone non conductrice formée du substrat isolant du circuit imprimé. Le fonctionnement de l'éclateur sera cependant amélioré par la création d'un évidement borgne ou débouchant entre les deux électrodes. Un tel évidement étant réalisé par fraisage, il permet en outre de déterminer avec précision la distance inter-électrode qui, dans des conditions environnementales données, notamment de taux d'humidité, détermine la tension d'amorçage de l'éclateur ainsi formé. La protection contre les surintensités 19 comprend une fonction de fusible 19a placée en série dans la ligne d'alimentation de phase et/ou une fonction de fusible 19b placée en série dans la ligne d'alimentation du neutre. Les connexions à la phase et au neutre étant indifférenciées dans la plupart des réseaux électriques, cette différentiation n'est que théorique. Ainsi, une fonction de fusible placée en série dans l'une des deux lignes d'alimentation suffit à assurer la protection recherchée, surtout si l'au moins un appareil n'a -24- pas de connexion à la terre et donc ne peut présenter qu'une surintensité entre phase et neutre. Les fonctions de fusible sont réalisées au moyen de zones conductrices de largeur réduite 19a, 19b, 20a, 20b sur une longueur suffisante, car l'épaisseur des conducteurs est uniforme dans un circuit imprimé. En cas de surintensité manifeste, la zone de largeur réduite se volatilise et ouvre ainsi le circuit électrique. En pratique on pourra calculer la largeur de piste associée à la fonction de fusible pour conduire le courant maximal pouvant circuler en fonctionnement normal dans la charge à 20°C. Il est convenu qu'on peut écouler environ 3 A à 20°C par millimètre de largeur de piste de cuivre d'une épaisseur standard de 35 pm. Cette piste se coupera à une intensité passant soudainement à plusieurs fois cette valeur ce qui correspond bien au type de défaillance brutale contre lequel il s'agit de se protéger. Il est prévu avantageusement de réaliser un « peigne » comprenant plusieurs pistes de largeur adéquate, une seule piste assurant la continuité du circuit lors de la fabrication du circuit imprimé. Les autres pistes 20a, 20b étant des pistes de rechange pouvant être individuellement mises en service selon les besoins par dépôt d'une goutte de soudure à l'étain sur une zone 21a, 21b dépourvue de vernis épargne et prévue à cet effet. La figure 4 illustre une variante de mise en oeuvre du dispositif selon l'invention. On retrouve dans cette variante la connexion à l'installation électrique 3, un sous-ensemble d'alimentation basse tension 4 simple et robuste délivrant une première tension 22, par exemple de 12V ou de 24V pour l'alimentation de moyens de commutation électromécanique standards 9, 12, et une seconde tension 23, par exemple 5V1, pour l'alimentation du microcontrôleur 5. Bien entendu l'homme du métier saura ajouter les composants annexes comme les condensateurs de découplage requis pour un bon fonctionnement du dispositif. Au coeur du dispositif se trouve le microcontrôleur 5 qui gère les ressources du dispositif au moyen d'un logiciel 7 contenu dans sa mémoire de programme 6, d'une mémoire RAM de travail et d'une mémoire non volatile destinée, le cas échéant, au stockage permanent de paramètres de fonctionnement et/ou d'états fonctionnels du dispositif. Le microcontrôleur comprend aussi des interfaces 24 utilisables dans le cadre du dispositif selon l'invention. Ces interfaces sont par exemple des lignes d'entrée-sortie génériques, des entrées d'un convertisseur analogique-numérique, des entrées de générateurs d'interruption ou d'un - 25 - comparateur etc. Des modèles de la famille de microcontrôleurs 8bit AVR d'Atmel, par exemple l'ATtiny44A (marques déposées), ou des modèles de la famille de microcontrôleurs 16bit « MSP430 » de Texas Instrument (marques déposées), sont particulièrement appropriés mais de nombreuses autres références utilisables existent aussi chez d'autres fabricants de semi- conducteurs. Les moyens 8 pour recevoir la consigne de pilotage du dispositif sont du type approprié en fonction du système dans le cadre duquel le dispositif est mis en oeuvre. Les moyens de commutation électromécaniques 9 sont ici de préférence un relais bistable à 2 bobines actionnant au moins un contact 25a pour déconnecter l'au moins un appareil d'un des deux pôles de l'alimentation monophasée. Un relais à 2 contacts 25a, 25b étant préféré pour offrir une déconnection complète des moyens situés en aval de l'alimentation électrique monophasée. Un circuit 11 formé d'un pont diviseur, le cas échéant complété de moyens de protection externes tels que des diodes connectées aux rails d'alimentation, pour protéger l'entrée du microcontrôleur de tout risque d'excursion en dehors de la plage de tension autorisée, permet au microcontrôleur 5 de connaitre l'état ouvert ou passant des contacts du relais bistable et de gérer les impulsions nécessaires à son changement d'état de manière appropriée pour utiliser au mieux la faible quantité d'énergie délivrée par l'alimentation 4. Le circuit 11 est aussi utilisé par le microcontrôleur pour synchroniser le contrôle des moyens de commutation électroniques pour les faire changer d'état à proximité du passage à zéro de la tension de l'installation électrique pour réduire les perturbations conduites et rayonnées et réduire le stress dans les composants de puissance du dispositif et dans ceux de l'alimentation secteur de l'au moins un appareil. Des circuits d'interface 26 à base de transistors bipolaires ou FET qui sont dimensionnés en fonctions des caractéristiques des bobines des moyens de commutation électromécanique, permettent au microcontrôleur de piloter ces derniers par l'intermédiaire de lignes d'entrée- sortie. Dans cet exemple, les moyens de commutation électroniques 10 sont formés d'un triac 27 piloté par un opto-triac 28. Cet arrangement présente l'avantage de découpler les potentiels commutés et ceux issus du microcontrôleur les pilotant. Bien entendu, le triac peut aussi être piloté par l'intermédiaire d'un simple transistor, voir directement par une ligne d'entrée- sortie du microcontrôleur et un autre type de semi-conducteur de puissance -26- qu'un triac peut être utilisé selon le contexte du système dans lequel le dispositif est compris. Dans le cas d'un triac qui présente une différence de potentiel non négligeable à ses bornes à l'état passant ce qui conduit à une dissipation de puissance potentiellement importe pour certaines charges, des moyens de commutation électromécaniques 12 viennent court-circuiter les bornes de puissance du triac après quelques alternances de la tension de l'installation électrique pour protéger le triac et éliminer toute perte d'énergie par effet Joule. Des moyens de protection secondaires 15 sont avantageusement prévus pour protéger les moyens de commutation électroniques de toute excursion dans une zone de tension susceptible de conduire à des amorçages intempestifs et/ou d'entrainer leur destruction. Des moyens 29 écrêtent la tension et absorbe l'énergie correspondante. Selon la technologie du composant ou de l'assemblage de composants 29, un fusible thermique 30 en contact mécanique et thermique avec le composant susceptible de chauffer en fin de vie comme une varistance MOV. Un fusible 31 monté en série avec les charges placées en aval pour les isoler aussi en cas de défaut, est plus approprié lorsque le composant de protection 29 est de type à semi-conducteur comme une diode transil bidirectionnelle, ce type de composant entrant en court-circuit franc par fusion de la jonction lorsque ses capacités d'absorption d'énergie réversibles sont dépassées. Des moyens de protection 14, par exemple réalisés par fonctionnalisation du circuit imprimé tels qu'illustrés par la figure 3 sont avantageusement ajoutés en tête du dispositif immédiatement derrière les moyens de raccordement à l'installation électrique. Des moyens 32 pour connecter l'alimentation d'au moins un appareil sont du type approprié en fonction du contexte du système dans lequel le dispositif est compris. Il peut s'agir d'une ou de plusieurs embases au standard des fiches d'alimentation de l'au moins un appareil. Il peut s'agir aussi de connecteurs spécifiques, de borniers ou de soudures directes des fils d'alimentation de l'au moins un appareil selon que le système contenant le dispositif et l'au moins un appareil sont dans des enveloppes séparées ou non, qu'il s'agit d'appareillage grand public de type « plug and play », d'une installation électrique nécessitant l'intervention d'un électricien ou d'un dispositif et système selon l'invention intégrés à la fabrication dans l'enveloppe d'un appareil.
La figure 5 illustre un premier type d'appareil mettant en oeuvre l'invention -27- On retrouve dans cette variante de système 33 un dispositif 1 selon l'invention proche de celui de la figure 4 auquel ont été ajoutés des moyens matériels 34, 35, 36, 37 et un programme 38 additionnels spécifiques à l'utilisation du système, le programme additionnel étant aussi exécuté par ledit microcontrôleur 5. Les moyens matériels additionnels sont des moyens de mesure donnant une information représentative de la puissance consommée par tout ou partie de l'au moins un appareil, des moyens pour commander l'alimentation de l'au moins un appareil. Dans cet exemple, les moyens de mesure 34 comprennent un shunt et quelques composants tels qu'une diode éliminant la composante négative du signal et un filtre RC. Ces composants externes sont complétés par des ressources internes du microcontrôleur 39 telles qu'un multiplexeur, un amplificateur de signal et un convertisseur analogique-numérique. Dans une sous-variante simplifiée, seule la mesure du courant circulant dans l'au moins un appareil est exploitée et comparée à un seuil, la tension étant considérée comme constante. Dans une sous-variante plus élaborée, le signal issu des moyens 11, qui est représentatif de la tension de l'installation électrique, est numérisé par l'intermédiaire d'une autre entrée du convertisseur analogique-numérique puis multiplié au courant pour obtenir un résultat homogène à une puissance.
Les moyens matériels additionnels comprennent aussi un bouton poussoir 35 de mise en marche, un voyant à led 36 pour visualiser l'état fonctionnel du système et un récepteur de télécommande infrarouge 37. Le programme additionnel 38 exécuté par le microcontrôleur maintient inconditionnellement l'alimentation de l'au moins un appareil pendant un premier temps prédéterminé à partir de la détection de la commande d'alimentation issue du bouton poussoir 35 ou du récepteur de télécommande 37, et maintient l'alimentation de l'au moins un appareil tant que la puissance consommée par au moins un appareil alimenté est supérieure à un premier seuil prédéterminé. Le programme additionnel 38 arrête automatiquement l'alimentation de l'au moins un appareil quand la puissance consommée est inférieure à un second seuil prédéterminé pendant un second temps prédéterminé. Le système ainsi formé est un appareil dit « coupe-veille » disposant de capacités de commutation améliorées. La connexion à l'installation électrique 3 prend la forme d'une fiche male secteur standard qui est complétée le cas échéant par une embase femelle 40 apte à restituer la -28- capacité de connexion de l'embase dans laquelle la fiche 3 est branchée. Les moyens 32a pour connecter l'alimentation 41a d'au moins un appareil « maitre » 2a dont le courant est mesuré, sont avantageusement complétés par une ou plusieurs embases 32b permettant la connexion 41b d'un ou plusieurs appareils « accessoires » 2b dont l'état fonctionnel suit celui de l'au moins un appareil « maitre » 2a. Le condensateur 42 ajouté dans le sous-ensemble d'alimentation basse tension 4, qui est connectés au pôle d'alimentation derrière les moyens de commutation électromécaniques 9, permettent d'augmenter la puissance délivrée par lesdits moyens pour alimenter les ressources internes du dispositif lorsque les moyens de commutation électromécanique pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique sont à l'état passant. Ainsi la consommation propre du dispositif en veille peut-être abaissée à seulement la valeur nécessaire pour que le dispositif soit apte à recevoir la consigne de fourniture d'énergie à l'au moins un appareil et pour activer les moyens de commutation électromécanique pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique. Le composant 42 est dimensionné pour apporter le supplément de puissance nécessaire à l'activation des ressources impliquées dans la fourniture d'énergie à l'au moins un appareil, notamment pour la commande des moyens de commutation électroniques 10 et des moyens de commutation électromécaniques pour les court-circuiter 12. Dans cet exemple, l'augmentation de puissance résulte de la mise en parallèle des condensateurs série du sous-ensemble d'alimentation 4 lorsque les contacts du relais se ferment. La figure 6 illustre la forme externe d'un système illustré par la figure 5. Le système 33 qui comprend un dispositif 1 selon l'invention forme dans cet exemple un appareil dit « coupe-veille » disposant de capacités de commutation améliorées.
La figure 7 illustre une autre forme externe d'un système selon l'invention. Le système 33 qui comprend un dispositif 1 selon l'invention forme dans cet exemple une interface à intercaler entre une prise murale et un ou plusieurs appareils à commander et/ou à surveiller. Les moyens matériels additionnels spécifiques à l'utilisation du système sont par exemple des moyens de commande locale, par exemple un bouton poussoir et une led indiquant l'état -29- fonctionnel du dispositif, des moyens de réception de commandes à distance par radiofréquence, par infrarouge ou par courants porteurs en ligne. Le système peut aussi comprendre des moyens de métrologie pour surveiller la consommation de l'au moins un appareil, des moyens d'émission pour transmettre les mesures à des moyens distants de stockage et d'analyse des données etc. L'au moins un programme additionnel spécifique à l'utilisation du système est par exemple un logiciel assurant le lien fonctionnel entre les moyens de commande locaux et distant et le dispositif selon l'invention. Si le système embarque des moyens de mesure et de transmission des données, l'au moins un logiciel spécifique additionnel est alors le programme exploitant les moyens matériel appropriés pour réaliser les mesures et en transmettre les résultats selon un protocole de communication donné avantageusement de type « Internet Protocol » pour faciliter l'interopérabilité avec des moyens techniques complémentaires.
La figure 8 illustre une première variante de procédé selon l'invention. Le procédé débute par un traitement 43 fixant les conditions initiales qui est exécuté à chaque mise sous tension du dispositif. Un test 44 à trois sorties est continument exécuté pendant le fonctionnement du dispositif. Ce test détecte les demandes de changement d'état reçues par le dispositif et le sens des changements d'état. La sortie 45 correspond à l'absence de réception de consigne de changement d'état. Lorsque le dispositif reçoit une consigne de passage de l'état où il ne fournit pas d'énergie électrique à l'au moins un appareil à celui où il lui fournit de l'énergie, on sort du test 44 par la sortie 46. On exécute alors le traitement 47 mise à l'état passant desdits moyens de commutation électromécaniques agencés pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique, lesdits moyens de commutation électroniques étant à l'état ouvert. Puis on exécute le traitement 48 de mise à l'état passant des moyens de commutation électroniques, le cas échéant après un cinquième temps prédéterminé à l'état ouvert faisant suite à la mise à l'état passant des moyens de commutation électromécaniques agencés pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique. Lorsque le dispositif reçoit une demande de passage de l'état où il fournit de l'énergie électrique à l'au moins un appareil à celui où il ne lui fournit plus d'énergie, on sort du test 44 par la sortie 49. On exécute alors le traitement 50 de mise à l'état -30- ouvert des moyens de commutation électroniques, le cas échéant pendant un sixième temps prédéterminé avant la mise à l'état ouvert des moyens de commutation électromécaniques agencés pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique. Puis on exécute le traitement 51 de mise à l'état ouvert desdits moyens de commutation électromécaniques agencés pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique. Il est prévu aussi de ne faire passer à l'état ouvert les moyens de commutation électroniques que lorsqu'un nombre pair de demi-alternances a été fourni à l'au moins un appareil. Il est à noter que les composants à base de thyristor comme les triacs synchronisent naturellement leur passage à l'état ouvert avec le passage au zéro du courant les traversant. La figure 9 illustre une seconde variante de procédé selon l'invention. Cette seconde variante diffère de la précédente par l'ajout d'un traitement dans chaque branche issue des sorties 46 et 49 du test 44. L'ordre d'exécution des traitements étant une caractéristique essentielle de l'invention. Ainsi dans la branche issue de la sortie 46 du test 44, le traitement 52 est exécuté après le traitement 48. Le traitement 52 est la mise à l'état passant des moyens de commutation électromécaniques aptes à court-circuiter lesdits moyens de commutation électroniques après un troisième temps prédéterminé de mise à l'état passant desdits moyens de commutation électroniques. Dans la branche issue de la sortie 49 du test 44, le traitement 53 est exécuté avant le traitement 50. Le traitement 53 est la mise à l'état ouvert des moyens de commutation électromécaniques aptes à court-circuiter lesdits moyens de commutation électroniques, lesdits moyens de commutation électroniques étant alors à l'état passant, pendant un quatrième temps prédéterminé avant la fin de la mise à l'état ouvert desdits moyens de commutation électroniques. Lesdits troisième et quatrième temps prédéterminés, d'une durée par exemple de quelques cycles de la tension de l'installation électrique, visent à réaliser la synchronisation au passage à zéro relativement au signal alternatif approprié, à permettre l'établissement des potentiels à leur valeurs en régime établi et à réduire le stress subi par les composants. Ces temps seront néanmoins avantageusement de coute durée pour pouvoir utiliser des moyens de commutation électroniques sans -31- dissipateur thermique additionnel autre que le cas échéant une surface de circuit imprimé. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent y être apportés sans sortir du cadre de l'invention, notamment en combinant plusieurs variantes dans la même mise en oeuvre ou en combinant différemment des éléments pris dans plusieurs exemples.
Claims (22)
- REVENDICATIONS1. Dispositif de commutation utilisant des moyens de commutation électroniques pour contrôler la fourniture d'énergie électrique à au moins un appareil dans une installation électrique résidentielle ou professionnelle monophasée, le dispositif comprenant des moyens de raccordement à l'installation électrique, des moyens pour connecter l'alimentation d'au moins un appareil, des moyens pour alimenter les ressources internes du dispositif, un microcontrôleur, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commutation électroniques agencés pour contrôler la fourniture d'un courant alternatif à l'un des deux pôles de l'alimentation électrique monophasée de l'au moins un appareil, des moyens de commutation électromécaniques agencés pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique, des moyens pour recevoir une consigne de fourniture d'énergie électrique et une consigne d'arrêt de la fourniture d'énergie électrique à l'au moins un appareil et une mémoire contenant un programme exécuté par ledit microcontrôleur pour gérer de manière appropriée les moyens de commutation du dispositif en fonction de la consigne reçue.
- 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens 20 de commutation électromécaniques agencés pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique, comprennent des moyens de commutation pour chacun des deux pôles de l'installation électrique monophasée.
- 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé 25 en ce qu'il comprend en outre des moyens pour synchroniser des instants de commutation des moyens de commutation électroniques relativement à un signal alternatif.
- 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de protection contre 30 les surtensions agencés pour n'être exposés aux perturbations de l'installation électrique que lorsque les moyens de commutation électroniques sont connectés à l'installation électrique par lesdits moyens de commutation électromécaniques.-33-
- 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que tout ou partie desdits moyens de protection contre les surtensions sont compris dans un sous-ensemble amovible agencé pour pouvoir être monté de manière optionnelle et remplacé par l'utilisateur le cas échéant, ledit sous-ensemble amovible comprenant en outre des moyens pour signaler à l'utilisateur la nécessité de son remplacement.
- 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de protection contre les surtensions basés sur l'ionisation d'un gaz placés au moins entre les deux pôles de l'alimentation électrique monophasée et, le cas échéant, entre chacun des deux pôles et la terre, et/ou des moyens de protection contre les surintensités, ces moyens de protection étant positionnés entre lesdits des moyens de raccordement à l'installation électrique et lesdits moyens de commutation électromécaniques agencés pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique.
- 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de protection contre les surtensions basés sur l'ionisation d'un gaz sont réalisés à partir d'électrodes gravées sur un circuit imprimé, le gaz étant l'air compris entre lesdites électrodes et/ou en ce que moyens de protection contre les surintensités sont réalisés par réduction de largeur d'au moins une zone conductrice gravée sur un circuit imprimé.
- 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de commutation électromécaniques aptes à court-circuiter lesdits moyens de commutation électroniques.
- 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un des moyens de commutation électromécaniques sont bistables.
- 10.Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour détecter l'état ouvert et l'état passant d'au moins un moyen de-34- commutation électromécanique bistable de sorte à modifier le programme exécuté par le microcontrôleur en conséquence le cas échéant.
- 11.Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour augmenter la puissance délivrée par lesdits moyens pour alimenter les ressources internes du dispositif lorsque au moins un moyen de commutation électromécanique pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique est à l'état passant.
- 12. Système pour piloter l'alimentation d'au moins un appareil comprenant un dispositif de commutation améliorée selon la revendication 1, des moyens matériels et au moins un programme additionnels spécifiques à l'utilisation du système.
- 13.Système selon la revendication 12 caractérisé en ce que les moyens matériels additionnels sont des moyens de mesure donnant une information représentative de la puissance consommée par tout ou partie de l'au moins un appareil, des moyens pour commander l'alimentation de l'au moins un appareil, le programme additionnel exécuté par le microcontrôleur maintenant inconditionnellement l'alimentation de l'au moins un appareil pendant un premier temps prédéterminé à partir de la détection de la commande d'alimentation, et maintenant l'alimentation de l'au moins un appareil tant que la puissance consommée par au moins un appareil alimenté est supérieure à un premier seuil prédéterminé, le programme additionnel arrêtant automatiquement l'alimentation de l'au moins un appareil quand la puissance consommée est inférieure à un second seuil prédéterminé pendant un second temps prédéterminé.
- 14.Système selon la revendication 12 caractérisé en ce que les moyens matériels additionnels sont des moyens pour recevoir au moins un ordre de commande à distance, le programme additionnel exécuté par le microcontrôleur assurant la détermination de la consigne de pilotage de l'alimentation de l'au moins un appareil en fonction de l'ordre de commande à distance reçu.- 35 -
- 15. Procédé permettant la mise en oeuvre du dispositif de commutation améliorée selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, le procédé, différencié selon le sens de la transition comprenant, pour le passage de l'état où le dispositif ne fournit pas d'énergie électrique à l'au moins un appareil, à l'état où il lui fournit de l'énergie électrique pour une durée indéterminée, les étapes successives de : - mise à l'état passant desdits moyens de commutation électromécaniques agencés pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique, lesdits moyens de commutation électroniques étant à l'état ouvert; - mise à l'état passant des moyens de commutation électroniques; et; pour le passage de l'état où le dispositif fournit de l'énergie électrique à l'au moins un appareil, à l'état où il ne lui fournit pas d'énergie électrique pour une durée indéterminée, les étapes successives de: - mise à l'état ouvert des moyens de commutation électroniques, lesdits moyens de commutation électromécaniques agencés pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique étant à l'état passant; - mise à l'état ouvert desdits moyens de commutation électromécaniques agencés pour connecter ou déconnecter les moyens de commutation électroniques de l'installation électrique.
- 16. Procédé selon la revendication 15, comprenant en outre, pour le passage de l'état où le dispositif ne fournit pas d'énergie électrique à l'au moins un appareil, à l'état où il lui fournit de l'énergie électrique pour une durée indéterminée, - une étape de mise à l'état passant des moyens de commutation électromécaniques aptes à court-circuiter lesdits moyens de commutation électroniques après un troisième temps prédéterminé de mise à l'état passant desdits moyens de commutation électroniques; et; pour le passage de l'état où le dispositif fournit de l'énergie électrique à l'au moins un appareil, à l'état où il ne lui fournit pas d'énergie électrique pour une durée indéterminée,-36- une étape de mise à l'état ouvert des moyens de commutation électromécaniques aptes à court-circuiter lesdits moyens de commutation électroniques, lesdits moyens de commutation électroniques étant alors à l'état passant, pendant un quatrième temps prédéterminé avant la fin de la mise à l'état ouvert desdits moyens de commutation électroniques.
- 17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 ou 16, comprenant en outre au moins une étape pour gérer des moyens de commutation électromécaniques bistables en fonction du résultat d'un test de l'état desdits moyens de commutation électromécaniques bistables.
- 18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, comprenant en outre au moins une étape de synchronisation des instants de commutation relativement à un signal alternatif.
- 19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 18, comprenant en outre au moins une étape de temporisation intermédiaire entre deux étapes successives pour permettre aux tensions de se stabiliser, le cas échéant aux courants de s'établir, ou à une réserve d'énergie de se reconstituer avant de changer l'état d'au moins un des moyens de commutation.
- 20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 19, comprenant en outre pour le passage de l'état où le dispositif ne fournit pas d'énergie électrique à l'au moins un appareil, à l'état où il lui fournit de l'énergie électrique pour une durée indéterminée, une étape d'interruption de l'état passant desdits moyens de commutation électroniques à certains instants pendant la phase initiale de mise sous tension de l'au moins un appareil.
- 21. Utilisation du procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 20 pour réduire la consommation électrique en veille d'au moins un appareil.
- 22. Utilisation du procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 20 pour télécommander au moins un appareil dans une installation électrique résidentielle ou professionnelle dans le cadre d'automatismes en lien avec la gestion du confort et/ou de l'énergie.
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2014
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