DISPOSITIVO DE CONTROL.

Dispositivo de control para hacer funcionar un circuito (12) de carga que presenta una carga (M) inductiva,

que comprende una etapa (14) de control que genera una señal (SPWM) de control modulada por ancho de impulso, que se interrumpe por intervalos (MAI) de desconexión de medición previstos, una etapa (16) de potencia que alimenta el circuito (12) de carga con un conmutador (18) electrónico activado mediante la señal (SPWM) de control modulada por ancho de impulso y con un elemento (22) de libre circulación, al que puede conectarse en paralelo un circuito (12) de carga, caracterizado porque una unidad (24) de detección de corriente para determinar la corriente (ICarga) que fluye en el circuito de carga antes del intervalo (MAI) de desconexión de medición detecta en el intervalo (MAI) de desconexión de medición la duración del tiempo (F) de libre circulación y calcula a partir de éste la corriente (ICarga)

La invención se refiere a un dispositivo de control para hacer funcionar un circuito de carga que presenta una carga inductiva, que comprende una etapa de control, que genera una señal de control modulada por ancho de impulso, que se interrumpe por intervalos de desconexión de medición previstos, una etapa de potencia que alimenta el circuito de carga con un conmutador electrónico activado mediante la señal de control modulada por ancho de impulso y con un elemento de libre circulación, al que puede conectarse en paralelo un circuito de carga.

Los dispositivos de control de este tipo se conocen del estado de la técnica, por ejemplo, por el documento EP 0 855 799 A2.

En el caso de los dispositivos de control conocidos hasta el momento se realiza una determinación de la corriente que fluye en el circuito de carga, a través de o bien una resistencia en derivación o bien un amplificador de medición, ambos de realización costosa. Además, en el caso de una resistencia en derivación se añade que ésta empeora la eficiencia y que genera calor.

Por el documento DE 197 43 346 A1 se conoce un dispositivo de control, que presenta un amplificador de medición en paralelo al elemento de libre circulación que detecta la corriente a través del elemento de libre circulación durante el estado de apertura de la señal de control modulada por ancho de impulso.

La invención tiene como objetivo mejorar un dispositivo de control del tipo genérico de tal manera que de manera sencilla sea posible determinar la corriente que fluye en el circuito de carga.

Este objetivo se resuelve según la invención con un dispositivo de control del tipo descrito al principio porque una unidad de detección de corriente para determinar la corriente que fluye en el circuito de carga antes del intervalo de desconexión de medición detecta en el intervalo de desconexión de medición la duración del tiempo de libre circulación y calcula a partir de éste la corriente.

La ventaja de esta solución consiste en que con medios sencillos y económicos permite determinar la corriente que fluye en el circuito de carga.

Con respecto a la medición del tiempo de libre circulación son concebibles las posibilidades más dispares. Por ejemplo sería concebible mediante muestreos de tensión establecer el tiempo durante el que existe una tensión de libre circulación menor que cero en el intervalo de desconexión de medición. No obstante, esto requeriría una gran cantidad de muestreos.

Por este motivo, un ejemplo de realización especialmente favorable prevé que la unidad de detección de corriente detecte el tiempo de circulación libre a través de una etapa de integración, que integra un valor de referencia a través del tiempo de circulación libre. De este modo se proporciona una posibilidad sencilla para detectar el tiempo de circulación libre mediante un valor que puede medirse de manera sencilla.

La etapa de integración puede hacerse funcionar de manera especialmente sencilla cuando durante el tiempo, en el que la tensión en el circuito de carga es menor que cero, la etapa de integración está activada por un conmutador controlado por la tensión en el circuito de carga.

Un conmutador de este tipo puede realizarse en el caso más sencillo como transistor conmutador, cuya base está controlada por la tensión en el circuito de carga.

Con respecto a la configuración de la propia etapa de integración, no se han realizado hasta ahora indicaciones más detalladas.

Una solución especialmente sencilla prevé por tanto que la etapa de integración realice una integración de una tensión como valor de referencia a través del tiempo de circulación libre, ya que las tensiones como valores de referencia en el dispositivo de control según la invención pueden generarse de manera sencilla y además las tensiones integradas pueden medirse de manera sencilla.

Con respecto a la configuración según la técnica de conexión de la propia etapa de integración, no se han realizado hasta ahora indicaciones más detalladas. Una solución especialmente favorable prevé por tanto que la etapa de integración comprenda un elemento RC.

Con un elemento RC de este tipo puede realizarse la etapa de integración de manera especialmente sencilla y económica.

En el caso de un elemento RC de este tipo la integración puede realizarse de manera especialmente favorable porque la carga del condensador del elemento RC se controla a través de un conmutador electrónico que puede activarse mediante la tensión en el circuito de carga.

Para poder iniciar con la etapa de integración una y otra vez integraciones nuevas, se prevé preferiblemente que el valor almacenado en la etapa de integración se elimine tras finalizar el intervalo de desconexión de medición.

Esta eliminación puede realizarse de manera especialmente sencilla porque el valor almacenado en la etapa de integración se elimina a través de la señal de control modulada por ancho de impulso que reaparece.

Esto puede realizarse de manera especialmente sencilla porque la eliminación se produce a través de un intervalo de conexión de la señal de control modulada por ancho de impulso.

Para poder evaluar de manera sencilla el valor medido a través de la etapa de integración para el tiempo de circulación libre, se prevé preferiblemente que la etapa de integración mantenga el valor establecido en la integración hasta la finalización del intervalo de desconexión de medición.

En el marco de las soluciones según la invención descritas hasta ahora se partió meramente de que la carga inductiva existente en el circuito de carga genera una corriente de circulación libre.

No obstante, si la carga inductiva es un motor eléctrico, entonces esta genera también en el intervalo de desconexión de medición una tensión de generador que influye en el tiempo de circulación libre medido y de este modo también tiene que tenerse en cuenta en el cálculo de la corriente que fluye en el circuito de carga.

Por este motivo en un ejemplo de realización del dispositivo de control según la invención, en el que la carga inductiva en el circuito de carga es un motor eléctrico, la unidad de detección de corriente está configurada de tal modo que para determinar la corriente de motor en el intervalo de desconexión de medición mide la duración del tiempo de circulación libre y el valor de meseta de la tensión de generador tras el tiempo de circulación libre.

Con estas magnitudes, la unidad de detección de corriente también puede determinar la corriente en el circuito de corriente de carga antes de que se produzca el intervalo de desconexión de medición.

Con respecto a la determinación del valor de meseta de la tensión de generador son concebibles diferentes soluciones. Así sería concebible, por ejemplo, detectar tras transcurrir el tiempo de circulación libre, la tensión en el intervalo de desconexión de medición, existiendo el problema de eliminar distorsiones de la tensión de generador que pueden producirse por todo tipo de interferencias.

El valor de meseta de la tensión de generador tras el tiempo de circulación libre puede establecerse de manera suficientemente precisa cuando la unidad de detección de corriente mide la tensión de generador en la zona de meseta a través de varios muestreos de tensión.

Con estos varios muestreos de tensión puede aumentarse la precisión de la medición.

A este respecto es especialmente favorable que la unidad de detección de corriente realice un promediado de los valores medidos en los varios muestreos de tensión.

En principio sería concebible, que la unidad de detección de corriente siempre calculara la corriente de manera correspondiente a la fórmula que relaciona el tiempo de circulación libre y dado el caso la tensión de generador con la corriente.

Sin embargo esto requiere un considerable esfuerzo de cálculo y de esta manera incluso con procesadores no adecuados para ello un tiempo de cálculo considerable.

Por este motivo es especialmente favorable que la unidad de detección de corriente al establecer la corriente mediante la medida detectada para el tiempo de circulación libre, tome un valor de una tabla con el que mediante multiplicación pueda establecerse la corriente.

Esto quiere decir, que la unidad de detección... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de control para hacer funcionar un circuito (12) de carga que presenta una carga (M) inductiva, que comprende una etapa (14) de control que genera una señal (SPWM) de control modulada por ancho de impulso, que se interrumpe por intervalos (MAI) de desconexión de medición previstos, una etapa (16) de potencia que alimenta el circuito (12) de carga con un conmutador (18) electrónico activado mediante la señal (SPWM) de control modulada por ancho de impulso y con un elemento (22) de libre circulación, al que puede conectarse en paralelo un circuito (12) de carga, caracterizado porque una unidad (24) de detección de corriente para determinar la corriente (ICarga) que fluye en el circuito de carga antes del intervalo (MAI) de desconexión de medición detecta en el intervalo (MAI) de desconexión de medición la duración del tiempo (F) de libre circulación y calcula a partir de éste la corriente (ICarga).

2. Dispositivo de control según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad (24) de detección de corriente detecta el tiempo (F) de circulación libre a través de una etapa (30) de integración, que integra un valor (UB) de referencia a través del tiempo (F) de circulación libre.

3. Dispositivo de control según la reivindicación 2, caracterizado porque la etapa (30) de integración durante el tiempo, en el que la tensión (U) en el circuito (12) de carga es menor que cero, está activada por un conmutador (T1) electrónico controlado por la tensión (U) en el circuito (12) de carga.

4. Dispositivo de control según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque la etapa (30) de integración realiza una integración de una tensión (UB) como valor de referencia a través del tiempo (F) de circulación libre.

5. Dispositivo de control según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque la etapa (30) de integración comprende un elemento (32) RC.

6. Dispositivo de control según la reivindicación 5, caracterizado porque la carga del condensador (C) del elemento (32) RC se controla a través de un conmutador (T1) electrónico que puede activarse mediante la tensión (U) en el circuito (12) de carga.

7. Dispositivo de control según una de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque el valor (UINT) almacenado en la etapa (30) de integración se elimina tras finalizar el intervalo (MAI) de desconexión de medición.

8. Dispositivo de control según la reivindicación 7, caracterizado porque el valor (UINT) almacenado en la etapa

(30) de integración se elimina a través de la señal (SPWM) de control modulada por ancho de impulso que reaparece.

9. Dispositivo de control según la reivindicación 8, caracterizado porque la eliminación se produce a través de un intervalo de conexión de la señal (SPWM) de control modulada por ancho de impulso.

10. Dispositivo de control según una de las reivindicaciones 2 a 9, caracterizado porque la etapa (30) de integración mantiene el valor (UINT) establecido en la integración hasta la finalización del intervalo (MAI) de desconexión de medición.

11. Dispositivo de control según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en un motor (M) eléctrico, como carga inductiva en el circuito (12) de carga, la unidad (24) de detección de corriente para determinar la corriente (ICarga) que fluye en el circuito (12) de carga en el intervalo (MAI) de desconexión de medición mide la duración del tiempo (F) de circulación libre y el valor (UGMAX) de meseta de la tensión (UG) de generador tras el tiempo (F) de circulación libre.

12. Dispositivo de control según la reivindicación 11, caracterizado porque la unidad (24) de detección de corriente mide la tensión (UGMAX) de generador en la zona (P) de meseta mediante varios muestreos (A1, A2) de tensión.

13. Dispositivo de control según la reivindicación 12, caracterizado porque la unidad (24) de detección de corriente realiza un promediado de las tensiones (U) medidas en los varios muestreos (A1, A2) de tensión.

14. Dispositivo de control según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad (24) de detección de corriente, en la determinación de la corriente (ICarga) mediante la medida detectada para el tiempo (F) de circulación libre determina un valor (W) a partir de una tabla, con el que puede establecerse la corriente (ICarga) mediante multiplicación.