CIRCUITO PARA DESCARGAR RÁPIDAMENTE UN RELÉ DE CORRIENTE CONTINUA.

1. Circuito para descargar una bobina (218) relé de corriente continua,

caracterizado porque comprende:

un primer circuito (212, 214) de supresión acoplado a través de una fuente (208) de alimentación;

un conmutador (216);

una bobina (218) relé en serie con el conmutador, en el que la bobina relé y el conmutador están acoplados a través de la fuente (208) de alimentación; y

un segundo circuito (220, 222) de supresión acoplado a través de la bobina (218) relé.

2. El circuito de la reivindicación 1, caracterizado porque el primer circuito de supresión comprende un diodo zener en serie con un diodo.

3. El circuito de la reivindicación 2, caracterizado porque el segundo circuito de supresión comprende un diodo zener en serie con un diodo.

4. El circuito de la reivindicación 1 caracterizado porque:

el segundo circuito de supresión comprende un diodo zener en serie con un diodo;y

un ánodo del diodo está acoplado con un ánodo del diodo zener.

5. El circuito de la reivindicación 1 caracterizado porque:

el segundo circuito de supresión comprende un diodo zener en serie con un diodo;

el conmutador tiene un límite de voltaje preseleccionado; y

el diodo zener tiene un voltaje de caída menor que el límite de voltaje preseleccionado del conmutador.

6. El circuito de la reivindicación 5, caracterizado porque el conmutador es un conmutador MOSFET.

7. El circuito de la reivindicación 1 caracterizado porque:

el segundo circuito de supresión comprende un diodo zener en serie con un diodo;

un cátodo del diodo está acoplado con un cátodo del diodo zener.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2009/042176.

Solicitante: LEACH INTERNATIONAL CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 6900 Orangethorpe Avenue 90622-5032 P.O. Box 5032, Buena Park, ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: CRITCHLEY,Malcolm J.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H01H47/00 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01H INTERRUPTORES ELECTRICOS; RELES; SELECTORES; DISPOSITIVOS DE PROTECCION DE EMERGENCIA (cables de contacto H01B 7/10; pararrayos resistivos H01G 9/18; circuitos de protección, de seguridad H02H; conmutación por medios electrónicos sin cierre de contactos H03K 17/00). › Circuitos no adaptados a una aplicación particular de los relés y previstos para obtener una característica de funcionamiento dada o para asegurar una corriente de excitación dada.
CIRCUITO PARA DESCARGAR RÁPIDAMENTE UN RELÉ DE CORRIENTE CONTINUA.

Fragmento de la descripción:

Circuito para descargar una bobina relé de corriente continua.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere, en general, a un circuito para descargar rápidamente un relé de corriente continua (CC) . Más específicamente, la presente invención se refiere a un circuito para minimizar la cantidad de tiempo empleada para descargar una bobina relé de corriente continua (CC) usando una fuente de alimentación de corriente CC.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las bobinas relé son inductoras y se oponen a los cambios en el flujo de la corriente. Las bobinas de corriente CC se usan a menudo dentro de un relé de corriente CC para generar una fuerza de conmutación capaz de activar uno o más conmutadores de carga. En tal caso, un voltaje de corriente CC se aplica a una bobina de corriente CC que almacena la energía aplicada y genera la fuerza de conmutación. Una vez que se ha alcanzado un umbral de voltaje o energía, los conmutadores de carga son activados por la fuerza de conmutación de la bobina de corriente CC. Según se corta el voltaje de alimentación a la bobina, se generan altos voltajes, debido a la energía almacenada en la bobina. Tales altos voltajes pueden dañar la lógica de control, las fuentes de alimentación y los contactos de conmutación. La energía almacenada en la bobina de corriente CC se disipa durante un cierto periodo de tiempo. Sin embargo, ese periodo de tiempo puede ser significativo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Ciertos aspectos de la invención se refieren a un circuito para descargar rápidamente un relé de corriente CC. En una realización, la invención se refiere a un circuito para descargar una bobina relé, incluyendo el circuito un primer circuito de supresión acoplado a través de una fuente de alimentación, un conmutador, una bobina relé en serie con el conmutador, en donde la bobina relé y el conmutador están acoplados a través de la fuente de alimentación, y un segundo circuito de supresión acoplado a través de la bobina relé, en donde la bobina relé está configurada para activar al menos un conmutador de carga cuando está suficientemente dotada de energía por la fuente de alimentación, en donde el primer circuito de supresión está configurado para descargar energía almacenada en la bobina relé, y en donde el segundo circuito de supresión está configurado para descargar energía almacenada en la bobina relé.

En otra realización, la invención se refiere a un circuito para descargar una bobina relé, incluyendo el circuito una fuente de alimentación, un primer conmutador en serie con la fuente de alimentación, un primer subcircuito paralelo en paralelo con la fuente de alimentación y el primer conmutador, incluyendo el primer subcircuito paralelo un primer diodo en serie con un primer diodo zener, un segundo subcircuito paralelo en paralelo con la fuente de alimentación y el primer conmutador, incluyendo el segundo subcircuito paralelo un conmutador MOSFET en serie con una bobina relé, y un tercer subcircuito paralelo en paralelo con la bobina relé, incluyendo el tercer subcircuito paralelo un segundo diodo en serie con un segundo diodo zener, en donde la bobina relé está configurada para activar al menos un conmutador de carga cuando está lo suficientemente dotada de energía por la fuente de alimentación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La FIG. 1 es un diagrama de bloques esquemático de un circuito de control de alimentación que incluye un circuito relé de corriente CC de acuerdo a una realización de la presente invención.

La FIG. 2 es un diagrama esquemático de un circuito relé de corriente CC que incluye un circuito de liberación rápida, de acuerdo a una realización de la presente invención.

La FIG. 3 es un diagrama esquemático de un circuito relé de corriente CC que incluye un circuito de liberación rápida con un conmutador MOSFET, de acuerdo a una realización de la presente invención.

La FIG. 4 es una tabla que ilustra características de prestaciones asociadas al uso de un circuito de liberación rápida, de acuerdo a una realización de la presente invención.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

Pasando ahora a los dibujos, se ilustran realizaciones de circuitos para descargar rápidamente un relé de corriente CC. Los relés de corriente CC incluyen generalmente bobinas de corriente CC que proporcionan una fuerza de conmutación para activar uno o más conmutadores de carga cuando el suficiente voltaje es aplicado por una fuente de alimentación de control de corriente CC. Cuando la fuente de alimentación se corta para devolver los conmutadores de carga a sus posiciones originales de conmutación, los circuitos de liberación rápida aíslan las bobinas de corriente CC y disipan rápidamente la energía almacenada en las bobinas de corriente CC. En varias realizaciones, el circuito de liberación rápida incluye un conmutador en serie con la bobina de corriente CC y un circuito de supresión que incluye un diodo convencional en serie con un diodo zener, donde el circuito de supresión está acoplado en paralelo a través de la bobina de corriente CC.

En algunas realizaciones, los circuitos de liberación rápida se usan conjuntamente con circuitos tipo Legacy diseñados para disipar energía almacenada en una bobina de corriente CC. Sin embargo, dichos circuitos Legacy se diseñan a menudo sin consideración hacia el periodo de tiempo desde la retirada del voltaje proporcionado por una fuente de alimentación de control de corriente CC hasta la activación de uno o más conmutadores de carga (p. ej., el tiempo de liberación) . En algunas realizaciones, los circuitos Legacy incluyen un diodo en serie con un diodo zener. En muchas realizaciones, el funcionamiento de los circuitos Legacy da como resultado un tiempo de liberación que es demasiado largo para cierto número de aplicaciones. En particular, las aplicaciones que implican conmutar sistemas de distribución de energía en un avión pueden requerir un tiempo de liberación muy corto, o mínimo. En algunos casos, los tiempos de liberación excesivos pueden dar como resultado un fallo del sistema dentro de un avión. En una realización, por ejemplo, un tiempo de liberación de 20 milisegundos (ms) o más es demasiado largo. Usando el circuito de liberación rápida, el tiempo de liberación puede reducirse significativamente. En una realización, por ejemplo, el tiempo de liberación puede reducirse a 10 ms, o menos. En algunas realizaciones, el tiempo de liberación se reduce hasta un 50 por ciento.

En varias realizaciones, los relés de corriente CC con un circuito de liberación rápida pueden usarse para controlar la distribución de energía en un sistema eléctrico de aeronave. La energía puede distribuirse usando sistemas de corriente CC o AC (monofásica, bifásica o trifásica) , o combinaciones de los mismos. En un cierto número de realizaciones, el relé de corriente CC tiene un conmutador de carga que conmuta una fuente de alimentación de corriente AC o CC. En varias realizaciones, las fuentes de alimentación de corriente CC funcionan con 28 voltios, 26 voltios o 270 voltios. En una realización, las fuentes de alimentación de corriente CC funcionan entre 11 y 28 voltios. En otras realizaciones, el relé de corriente CC incluye tres conmutadores de carga que conmutan distintas fases de una fuente de alimentación de corriente AC. En una realización, la fuente de alimentación de corriente AC funciona con 115 voltios y con una frecuencia de 400 hertz. En otras realizaciones, los relés de corriente CC con un circuito de liberación rápida tienen más de un único conmutador de carga, donde cada conmutador de carga puede conmutar una fuente de alimentación de corriente CC o una sola fase de una fuente de alimentación de corriente AC. En otras realizaciones, las fuentes de alimentación funcionan con otros voltajes y otras frecuencias. En una realización, las fuentes de alimentación de corriente CC pueden incluir baterías, unidades auxiliares de energía y / o fuentes externas de alimentación de corriente CC. En una realización, las fuentes de alimentación de corriente AC pueden incluir generadores, turbinas de presión dinámica y / o fuentes externas de alimentación de corriente AC.

Un circuito afín de liberación rápida se describe en la solicitud de patente estadounidense con número 12 / 431.682, presentada el 28 de abril de 2009, titulada “SYSTEM AND METHOD FOR QUICKLY DISCHARGING AN AC RELAY” [“SISTEMA Y PROCEDIMIENTO PARA...

 


Reivindicaciones:

1. Circuito para descargar una bobina (218) relé de corriente continua, caracterizado porque comprende: un primer circuito (212, 214) de supresión acoplado a través de una fuente (208) de alimentación; un conmutador (216) ; una bobina (218) relé en serie con el conmutador, en el que la bobina relé y el conmutador están acoplados a través de la fuente (208) de alimentación; y un segundo circuito (220, 222) de supresión acoplado a través de la bobina (218) relé.

2. El circuito de la reivindicación 1, caracterizado porque el primer circuito de supresión comprende un diodo zener en serie con un diodo.

3. El circuito de la reivindicación 2, caracterizado porque el segundo circuito de supresión comprende un diodo 10 zener en serie con un diodo.

4. El circuito de la reivindicación 1 caracterizado porque: el segundo circuito de supresión comprende un diodo zener en serie con un diodo; y un ánodo del diodo está acoplado con un ánodo del diodo zener.

5. El circuito de la reivindicación 1 caracterizado porque:

el segundo circuito de supresión comprende un diodo zener en serie con un diodo; el conmutador tiene un límite de voltaje preseleccionado; y el diodo zener tiene un voltaje de caída menor que el límite de voltaje preseleccionado del conmutador.

6. El circuito de la reivindicación 5, caracterizado porque el conmutador es un conmutador MOSFET.

7. El circuito de la reivindicación 1 caracterizado porque:

el segundo circuito de supresión comprende un diodo zener en serie con un diodo; y un cátodo del diodo está acoplado con un cátodo del diodo zener.


 

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