Procedimiento de protección de circuito de alimentación y aparato para el mismo.

Un aparato de protección de circuito de alimentación que incluye un circuito de alimentación (3;

23; 43;63) para convertir una tensión de entrada de CA en una tensión de salida predeterminada y un circuito de operaciónde salida (6; 26; 46; 63) para realizar una operación predeterminada adoptando una tensión de salida como entrada,comprendiendo dicho aparato de protección de circuito de alimentación:

un medio de detección de corriente (8; 28; 48; 53; 68) para detectar un valor de la corriente del circuito dealimentación (3; 23; 43; 63);

un medio de estimación (9; 29; 49; 69) para estimar la presencia o ausencia de anomalía en una tensión dealimentación al circuito de alimentación basándose en un valor de la corriente detectada; y

un medio de control (9; 29; 49; 69) para controlar al menos el circuito de operación de salida (6; 26; 46; 63) paraocuparse de una anomalía de tensión de alimentación en respuesta a una estimación de que la anomalía de tensiónde alimentación está presente;

caracterizado porque:

dicho medio de estimación (9; 29; 49; 69) está configurado para estimar la presencia o ausencia de una anomalía detensión de alimentación en un primer nivel que requiere que el circuito de operación de salida (6; 26; 46; 63) seadetenido y la presencia o ausencia de una anomalía de tensión de alimentación en un segundo nivel inferior alprimer nivel, y

dicho medio de control (9; 29; 49; 69) está configurado para detener el circuito de operación de salida (6; 26; 46; 63)en respuesta a la anomalía de tensión de alimentación en el primer nivel, y para cambiar las condiciones deoperación del circuito de operación de salida (6; 26; 46; 63) en respuesta a la anomalía de tensión de alimentaciónen el segundo nivel.

Procedimiento de protección de circuito de alimentación y aparato para el mismo Campo técnico Esta invención se refiere a un procedimiento de protección de circuito de alimentación en un aparato que incluye un circuito de alimentación para convertir una tensión de entrada de CA en una tensión de salida predeterminada y un circuito de operación de salida para realizar una operación predeterminada adoptando la tensión de salida como entrada, y un aparato para el mismo.

Técnica antecedente En un aparato que incluye un circuito de alimentación para convertir una tensión de entrada de CA en una tensión de salida predeterminada y un circuito de operación de salida para realizar una operación predeterminada adoptando la tensión de salida como entrada, se imponen esfuerzos mayores que en los momentos normales sobre los componentes del circuito tales como un IGBT (transistor bipolar de puerta aislada) , condensador, reactor o similar en el caso en que se produce una anomalía de tensión tal como una distorsión de tensión, desequilibrio trifásico, caída instantánea de tensión, interrupción instantánea de servicio o similar en una tensión suministrada al circuito de alimentación, o en el caso en que se aplica una tensión incorrecta debido a cableado incorrecto, lo cual puede causar problemas tales como daño de los componentes, o similares.

Por consiguiente, los componentes del circuito de un circuito de alimentación han sido protegidos convencionalmente detectando las anomalías de una corriente que circula por dispositivos conmutadores semiconductores tales como un IGBT, un transistor o similar como una sobreintensidad instantánea cuando excede un cierto umbral y una tensión de CC como una sobretensión cuando excede un cierto umbral, respectivamente, en respuesta a esta detección, deteniendo una operación de conmutación del circuito de alimentación o desconectando un relé principal.

Además, se ha presentado activamente la detección de una anomalía de tensión de alimentación proporcionando medios para detectar formas de onda de la tensión de alimentación, y detener una potencia de accionamiento o efectuar una corrección apropiada al aparecer una anomalía, para permitir así una operación de protección e impedir la aparición de daño de los componentes o sonido anómalo (confróntese el documento de patente 1) .

Documento de patente 1: Solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público n.º 2003-169481.

El documento US4918592A describe un sistema de regulación de potencia para un generador de motor portátil en el que la protección de sobreintensidad se proporciona conectando la salida de CA de un generador de CA accionado por un motor a un rectificador para conversión a una corriente de CC, suministrando la corriente de CC así obtenida a un inversor para obtener una corriente de CA de una frecuencia arbitraria, y previendo la detención de la señal de accionamiento al inversor cuando se detecta un estado de sobreintensidad en el inversor.

El documento EP1122849A2 describe medios para reducir una corriente que circular por un dispositivo semiconductor antes de que se realice una operación de ruptura de puerta. Cuando está circulando una 45 sobreintensidad por los dispositivos semiconductores de un convertidor de potencia, una unidad de detección de anomalías produce una señal de anomalía. Si hay una señal de anomalía procedente de la anomalía la unidad de detección, un medio de ruptura de puerta produce una señal de ruptura de puerta para detener el convertidor de potencia. Al mismo tiempo, el medio de puerta activada mantiene la señal de puerta del dispositivo semiconductor que se ha vuelto anómala en el estado activado y, después de que la corriente del dispositivo semiconductor se ha vuelto menor que un valor especificado, se hace que la señal de puerta del dispositivo semiconductor se desactive mediante un dispositivo de constricción de puerta.

El documento EP0388850A2 describe un sistema de conversión de energía eléctrica que comprende un circuito puente polifásico que está compuesto de semiconductores tales como tiristores y un circuito de disparo asociado.

Está construido de manera que si la corriente de entrada de CA, Iac, que circula por dicho circuito puente es igual o mayor que la corriente de salida de CC, Idc, que sale del circuito puente, se decidirá que se causa un defecto o fallo interno, y se impedirá un posible aumento de un defecto interno deshabilitando el circuito de disparo para apagar dichos tiristores del circuito puente, y si la corriente de entrada de CA, Iac, es menor que el valor de la corriente de salida de CC, Idc, se permite que el puente continúe la operación de conversión de potencia, eliminando así una interrupción innecesaria que, de lo contrario, estaría causada por perturbaciones exteriores.

El documento JP7-184316A describe un circuito de detección de fase abierta para detectar un circuito abierto de una tensión de entrada a una alimentación estabilidad de CC que recibe tensión trifásica de CA.

Exposición de la invención Problemas que han de ser resueltos por la invención Dado que surgen problemas porque se presta a daños de los componentes o se produce sonido anómalo cuando existe alguna anomalía en una tensión suministrada al circuito de alimentación, la anomalía en la tensión de alimentación tiene que ser detectada para realizar una operación de protección, sin embargo, el procedimiento de detección de sobreintensidad y el procedimiento de detección de sobretensión convencionales no pueden detectar el sonido anómalo cuando se produce debido a una anomalía de tensión de alimentación en tanto que permitiendo que se evite el daño de los componentes, de manera que no puede impedirse la aparición de sonido anómalo.

Y, en el sistema de detección de una anomalía de tensión basándose en formas de onda de la tensión de alimentación, tal como se muestra en el documento de patente 1, existen anomalías de tensión de alimentación difíciles de detectar y, además, puede estimarse como anomalía de tensión de alimentación incluso en una condición en la que no se ejerce ninguna influencia sobre los componentes.

Además, un circuito dedicado para detectar una anomalía de tensión de alimentación tiene que ser añadida nuevamente en la mayoría de los demás circuitos de alimentación, excepto el caso en el que se detectan formas de onda de la tensión alimentación para realizar el control de corriente como en un circuito rectificador PWM monofásico, lo cual tiene como resultado un incremento de coste.

Esta invención se ha realizado en vista de los problemas descritos anteriormente, y tiene un objeto de proporcionar un procedimiento de protección de circuito de alimentación y un aparato para el mismo capaz de detectar fácil y fiablemente la presencia o ausencia de una anomalía de tensión de alimentación, y llevar a cabo el control necesario para proteger los componentes del circuito de alimentación.

Medios para resolver los problemas Los problemas anteriores se resuelven por medio de la materia de las reivindicaciones independientes. En las reivindicaciones subordinadas se definen realizaciones ventajosas adicionales.

Un aparato de protección de circuito de alimentación que incluye un circuito de alimentación para convertir una tensión de entrada de CA en una tensión de salida predeterminada y un circuito de operación de salida para realizar una operación predeterminada adoptando la tensión de salida como entrada comprende: un medio de detección de corriente para detectar un valor de la corriente del circuito de alimentación; un medio de estimación para estimar la presencia o ausencia de anomalía en una tensión de alimentación al circuito de alimentación basándose en un valor

de la corriente detectada; y un medio de control para controlar al menos el circuito de operación de salida para ocuparse de una anomalía de tensión de alimentación en respuesta a una estimación de que la anomalía de tensión de alimentación está presente. El aparato de protección de circuito de alimentación emplea, como dicho medio de estimación, uno que estima la presencia o ausencia de una anomalía de tensión de alimentación en un primer nivel que requiere que el circuito de operación de salida sea detenido y la presencia o ausencia de una anomalía de tensión de alimentación en un segundo nivel inferior al primer nivel, y emplea, como dicho medio de control, uno que detiene el circuito de operación de salida en respuesta a la anomalía de tensión de alimentación en el primer nivel, y cambia las condiciones de operación del circuito de operación de salida en respuesta a la anomalía de tensión de alimentación... [Seguir leyendo]

1. Un aparato de protección de circuito de alimentación que incluye un circuito de alimentación (3; 23; 43; 63) para convertir una tensión de entrada de CA en una tensión de salida predeterminada y un circuito de operación de salida (6; 26; 46; 63) para realizar una operación predeterminada adoptando una tensión de salida como entrada, comprendiendo dicho aparato de protección de circuito de alimentación:

un medio de detección de corriente (8; 28; 48; 53; 68) para detectar un valor de la corriente del circuito de alimentación (3; 23; 43; 63) ;

un medio de estimación (9; 29; 49; 69) para estimar la presencia o ausencia de anomalía en una tensión de alimentación al circuito de alimentación basándose en un valor de la corriente detectada; y

un medio de control (9; 29; 49; 69) para controlar al menos el circuito de operación de salida (6; 26; 46; 63) para ocuparse de una anomalía de tensión de alimentación en respuesta a una estimación de que la anomalía de tensión de alimentación está presente;

caracterizado porque:

dicho medio de estimación (9; 29; 49; 69) está configurado para estimar la presencia o ausencia de una anomalía de tensión de alimentación en un primer nivel que requiere que el circuito de operación de salida (6; 26; 46; 63) sea detenido y la presencia o ausencia de una anomalía de tensión de alimentación en un segundo nivel inferior al primer nivel, y

dicho medio de control (9; 29; 49; 69) está configurado para detener el circuito de operación de salida (6; 26; 46; 63) en respuesta a la anomalía de tensión de alimentación en el primer nivel, y para cambiar las condiciones de operación del circuito de operación de salida (6; 26; 46; 63) en respuesta a la anomalía de tensión de alimentación en el segundo nivel.

2. Un aparato de protección de circuito de alimentación que incluye un circuito de alimentación (3; 23; 43; 63) para convertir una tensión de entrada de CA en una tensión de salida predeterminada y un circuito de operación de salida (6; 26; 46; 63) para realizar una operación predeterminada adoptando una tensión de salida como entrada, comprendiendo dicho aparato de protección de circuito de alimentación:

un medio de detección de corriente (8; 28; 48; 53; 68) para detectar un valor de la corriente del circuito de alimentación (3; 23; 43; 63) ;

un medio de estimación (9; 29; 49; 69) para estimar la presencia o ausencia de anomalía en una tensión de alimentación al circuito de alimentación basándose en un valor de la corriente detectada; y

un medio de control (9; 29; 49; 69) para controlar al menos el circuito de operación de salida (6; 26; 46; 63) para ocuparse de una anomalía de tensión de alimentación en respuesta a una estimación de que la anomalía de tensión de alimentación está presente;

caracterizado porque:

dicho medio de estimación (9; 29; 49; 69) está configurado para estimar la presencia o ausencia de una anomalía de tensión de alimentación en un primer nivel que requiere que el circuito de operación de salida (6; 26; 46; 63) sea detenido y la presencia o ausencia de una anomalía de tensión de alimentación en un segundo nivel inferior al primer nivel, y

dicho medio de control (9; 29; 49; 69) está configurado para detener el circuito de alimentación (3; 23; 43; 63) en respuesta a la anomalía de tensión de alimentación en el primer nivel, y para cambiar las condiciones de operación del circuito de operación de salida (6; 26; 46; 63) en respuesta a la anomalía de tensión de alimentación en el

segundo nivel.

3. El aparato de protección de circuito de alimentación según la reivindicación 1 o 2, en el que

dicho medio de detección de corriente (53) detecta el valor de la corriente en un lado de entrada del circuito de alimentación (43) .

4. El aparato de protección de circuito de alimentación según la reivindicación 1 o 2, en el que

5. El aparato de protección de circuito de alimentación según la reivindicación 1 o 2, en el que

dicho medio de detección de corriente (8; 28; 48; 68) detecta el valor de la corriente en el lado de salida del circuito 65 de alimentación (3; 23; 43; 63) .

dicho medio de estimación (9; 29; 49; 69) estima la presencia o ausencia de un desequilibrio de alimentación como la presencia o ausencia de la anomalía de tensión de alimentación. 5

6. El aparato de protección de circuito de alimentación según la reivindicación 1 o 2, en el que dicho medio de estimación (9; 29; 49; 69) estima la presencia o ausencia de una distorsión de tensión de alimentación como la presencia o ausencia de la anomalía de tensión de alimentación. 10

7. El aparato de protección de circuito de alimentación según la reivindicación 1 o 2, en el que dicho medio de estimación (9; 29; 49; 69) estima la presencia o ausencia de una fase abierta de alimentación como la presencia o ausencia de la anomalía de tensión de alimentación. 15

8. El aparato de protección de circuito de alimentación según la reivindicación 1 o 2, en el que dicho medio de estimación (9; 29; 49; 69) estima la presencia o ausencia de una caída instantánea de tensión como la presencia o ausencia de la anomalía de tensión de alimentación. 20

9. El aparato de protección de circuito de alimentación según la reivindicación 1 o 2, en el que dicho medio de estimación (9; 29; 49; 69) estima la presencia o ausencia de una interrupción instantánea de servicio como la presencia o ausencia de la anomalía de tensión de alimentación. 25