CIRCUITO DE CONTROL.

Circuito de control para al menos una carga inductiva (M1, M2),

que comprende primeras y segundas ramas de carga (20, 50) situadas entre una primera conexión de tensión (12) y una segunda conexión de tensión (14), de las cuales cada una comprende un conmutador electrónico (S1, S2) y la carga inductiva (M1, M2) conectados en serie, donde el conmutador electrónico (S1, S2) se encuentra entre una primera conexión (22, 52) de la carga inductiva (L ) y la primera conexión de tensión (12) y una segunda conexión (24, 54) de la carga inductiva (M1, M2) está unida con la segunda conexión de tensión (14), un brazo de rueda libre (30, 30'), que presenta como conexión en serie un condensador (C) unido con la primera conexión de tensión y un inductor (L) unido con la segunda conexión (24, 54) de la carga inductiva (M1, M2) así como respectivamente un diodo de funcionamiento libre (D1, D2) situado entre una toma central (36) entre el condensador (C) y el inductor (L) del brazo de funcionamiento libre (30, 30') y la primera conexión (22, 52) de la respectiva carga inductiva (M1, M2), por el que con el conmutador electrónico (S1, S2) abierto fluye una corriente de funcionamiento libre (IM1F, IM2F) de la carga inductiva (M1, M2), caracterizado porque la carga inductiva en la primera rama de carga (20) es un primer motor (M1) y la carga inductiva en la segunda rama de carga (50), un segundo motor (M2), porque el momento de conexión (EF1) de uno de los conmutadores electrónicos (S1) y el momento de desconexión (AF2) del otro de los conmutadores electrónicos están fijados relativamente entre sí y porque el espacio de tiempo entre el momento de conexión (EF1) de uno de los conmutadores electrónicos (S1, S2) y el momento de conexión (EF2) del otro de los conmutadores electrónicos (S2, S1) varía de forma correspondiente al valor de la relación de PWM a ajustar

La invención se refiere a un circuito de control para al menos una carga inductiva, que comprende primeras y segundas ramas de carga situadas entre una primera conexión de tensión y una segunda conexión de tensión, de las cuales cada una comprende un conmutador electrónico y la carga inductiva conectados en serie, donde el conmutador electrónico se encuentra entre una primera conexión de la carga inductiva y la primera conexión de tensión y una segunda conexión de la carga inductiva está unida con la segunda conexión de tensión, un brazo de funcionamiento libre, que presenta como conexión en serie un condensador unido con la primera conexión de tensión y un inductor unido con la segunda conexión de la carga inductiva así como respectivamente un diodo de funcionamiento libre situado entre una toma central entre el condensador y el inductor del brazo de funcionamiento libre y la primera conexión de la respectiva carga inductiva, por el que con el conmutador electrónico abierto fluye una corriente de funcionamiento libre de la carga inductiva.

Un circuito de control de este tipo se conoce del estado de la técnica, a modo de ejemplo, del documento DE 197 02 949 A1 o EP-A2-1 028 527.

En tales circuitos de funcionamiento libre existe el problema de que la corriente de suministro debido a la desconexión del conmutador electrónico está sometida a considerables variaciones y que, a pesar de un control adecuado del conmutador electrónico, aparecen picos de tensión.

Por tanto, la invención se basa en el objetivo de mejorar un circuito de control del tipo genérico de tal forma que en las conexiones de tensión aparezcan variaciones pequeñas en la medida de lo posible de la corriente de suministro y picos de tensión pequeños en la medida de lo posible.

Este objetivo se resuelve en un circuito de control del tipo que se ha mencionado al principio de acuerdo con la invención si la carga inductiva en la primera rama de carga es un primer motor y la carga inductiva en la segunda rama de carga, un segundo motor y si el momento de conexión de uno de los conmutadores electrónicos y el momento de desconexión del otro conmutador electrónico están fijados relativamente entre sí y si el espacio de tiempo entre el momento de conexión de uno de los conmutadores electrónicos y el momento de conexión del otro conmutador electrónico varía de forma correspondiente al valor de la relación de PWM, (Puls weiten modulation, modulación de duración de impulsos) a ajustar.

Esta solución permite accionar los conmutadores electrónicos con señales de PWM con la misma duración de periodo con sincronización de fase y variar al mismo

tiempo todavía la relación de PWM.

La ventaja de la solución de acuerdo con la invención se tiene que ver en que en la transición del estado con corriente al estado de funcionamiento libre del condensador y del inductor del brazo de funcionamiento libre las variaciones de la corriente de suministro que fluye a las conexiones de tensión se reducen y además se compensan las puntas de tensión que aparecen en el conmutador electrónico y en la toma central del brazo de funcionamiento libre y no influyen o influyen sólo de forma no esencial sobre la primera conexión de tensión y la segunda conexión de tensión y, por tanto, la primera conexión de tensión y la segunda conexión de tensión se apantallan contra puntas de tensión no deseadas.

Mediante una conexión en paralelo de una segunda rama de carga se puede conseguir con el mismo brazo de funcionamiento libre las ventajas de acuerdo con la invención con dos o incluso más ramas de carga, de tal forma que se puede conseguir un ahorro con respecto a la complejidad de conmutación.

A este respecto no es necesario que las magnitudes eléctricas de los elementos de construcción de la segunda rama de carga sean idénticas a las de la primera rama de carga. Más bien, es posible sin problemas trabajar en las ramas de carga con elementos de construcción que presentan diferentes magnitudes eléctricas, a modo de ejemplo, con diferentes cargas inductivas.

Para mantener las puntas de tensión no deseadas en la toma central de la respectiva rama de carga lo más pequeñas posibles, preferiblemente está previsto que una primera conexión del condensador del brazo de funcionamiento libre se una con una primera conexión del conmutador electrónico mediante una línea, cuya inductividad es menor de 50 Nanohenry. Con una unión de inductividad baja de este tipo se puede conseguir una modificación de corriente lo más rápida posible de la corriente por el condensador.

Además es adecuado, para mantener pequeñas las puntas de tensión, que una segunda conexión del condensador del brazo de funcionamiento libre está unida con el respectivo diodo con una línea cuya inductividad sea menor de 50 Nanohenry, de tal forma que también en esta línea se pueda realizar una modificación lo más rápida posible de la corriente.

Con respecto al control de los conmutadores electrónicos para dos ramas de carga hasta ahora no se han realizado indicaciones más detalladas. De esta forma, un ejemplo de realización ventajoso prevé que se proporcione un control para los conmutadores electrónicos de las al menos dos ramas de carga, que controle los conmutadores electrónicos con señales de control con modulación de duración de impulsos o señales de control de PWM con la misma duración de periodo, de tal forma que con respecto a la generación de las señales de control de PWM sean posibles simplificaciones en cuanto a la técnica de conmutación.

Sin embargo, para poder sincronizar las señales de control de PWM para ambas ramas de carga, preferiblemente está previsto que las señales de control de PWM para ambas ramas de carga tengan sincronización de fase entre sí.

Todavía es más ventajoso que las señales de control de PWM tengan un desplazamiento de fase entre sí, de tal forma que exista la posibilidad de accionar la rama de funcionamiento libre con una carga lo más pequeña posible, al intentar asignar un estado con corriente en un brazo de carga a un estado de funcionamiento libre en otra rama de carga.

Es particularmente adecuado a este respecto que un control controle los conmutadores electrónicos en la primera y segunda rama de carga de tal forma, que uno de los conmutadores electrónicos se conecte cuando el otro conmutador electrónico esté desconectado. De este modo se puede conseguir al menos para una parte de la duración del periodo un estado, en el que al menos brevemente un brazo de carga está en el estado de funcionamiento libre y la otra, en el estado con corriente.

Es particularmente ventajoso que en un primer intervalo de funcionamiento se realice una conexión de cada uno de los conmutadores electrónicos solamente cuando el respectivo otro conmutador electrónico esté desconectado.

Este tipo de funcionamiento permite cargar lo menos posible la rama de funcionamiento libre en un primer intervalo de funcionamiento, ya que siempre se garantiza que una de las ramas de carga está en el estado de funcionamiento libre, siempre que la otra de las ramas de carga esté en el estado con corriente.

Ventajosamente, esto se puede realizar cuando en el primer intervalo de funcionamiento se realiza la desconexión de cada uno de los conmutadores electrónicos con un espacio intermedio temporal antes de una conexión del respectivo otro conmutador electrónico.

Una solución ventajosa prevé a este respecto que en el primer intervalo de funcionamiento entre la desconexión de cada uno de los conmutadores electrónicos y la conexión del respectivo otro conmutador electrónico esté prevista una duración mínima de, a modo de ejemplo, el 0,5% de la duración de periodo, de tal forma que el conmutador electrónico que se desconecta esté desconectado de forma segura.

Además, en el primer intervalo de funcionamiento a pesar de funcionamiento con

sincronización de fase de los conmutadores electrónicos se pueden variar las señales de control de PWM por el hecho de que en el primer intervalo de funcionamiento el momento de conexión de uno de los conmutadores electrónicos y el momento de desconexión del otro conmutador electrónico varían con respecto al momento de desconexión de este uno de los conmutadores electrónicos y con respecto al momento de conexión del otro conmutador electrónico.

Un funcionamiento de los conmutadores electrónicos en el primer intervalo de funcionamiento,...

1. Circuito de control para al menos una carga inductiva (M1, M2), que comprende primeras y segundas ramas de carga (20, 50) situadas entre una primera conexión de tensión (12) y una segunda conexión de tensión (14), de las cuales cada una comprende un conmutador electrónico (S1, S2) y la carga inductiva (M1, M2) conectados en serie, donde el conmutador electrónico (S1, S2) se encuentra entre una primera conexión (22, 52) de la carga inductiva (L ) y la primera conexión de tensión (12) y una segunda conexión (24, 54) de la carga inductiva (M1, M2) está unida con la segunda conexión de tensión (14), un brazo de rueda libre (30, 30'), que presenta como conexión en serie un condensador (C) unido con la primera conexión de tensión y un inductor (L) unido con la segunda conexión (24, 54) de la carga inductiva (M1, M2) así como respectivamente un diodo de funcionamiento libre (D1, D2) situado entre una toma central (36) entre el condensador (C) y el inductor (L) del brazo de funcionamiento libre (30, 30') y la primera conexión (22, 52) de la respectiva carga inductiva (M1, M2), por el que con el conmutador electrónico (S1, S2) abierto fluye una corriente de funcionamiento libre (IM1F, IM2F) de la carga inductiva (M1, M2), caracterizado porque la carga inductiva en la primera rama de carga (20) es un primer motor (M1) y la carga inductiva en la segunda rama de carga (50), un segundo motor (M2), porque el momento de conexión (EF1) de uno de los conmutadores electrónicos (S1) y el momento de desconexión (AF2) del otro de los conmutadores electrónicos están fijados relativamente entre sí y porque el espacio de tiempo entre el momento de conexión (EF1) de uno de los conmutadores electrónicos (S1, S2) y el momento de conexión (EF2) del otro de los conmutadores electrónicos (S2, S1) varía de forma correspondiente al valor de la relación de PWM a ajustar.

2. Circuito de control de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque una primera conexión (32) del condensador (C) del brazo de funcionamiento libre (30) está unida con una primera conexión (ES1, ES2) del conmutador electrónico (S1, S2) mediante una línea, cuya inductividad es menor de 50 nanohenry.

3. Circuito de control de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque una segunda conexión (34) del condensador (C) del brazo de funcionamiento libre (30) está unida con el respectivo diodo (D1, D2) con una línea, cuya inductividad es menor de 50 nanohenry.

4. Circuito de control de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque está provisto un control (42, 62) para los conmutadores electrónicos (51, 52) de las al menos dos ramas de carga (20, 50), que controla los conmutadores electrónicos (51, 52) con señales de control de PWM (S1A, S2A) de la misma duración de periodo (TZ).

5. Circuito de control de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque las señales de control de PWM (S1A, S2A) para ambas ramas de carga (30, 50) tienen sincronización de fase entre sí.

6. Circuito de control de acuerdo con la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque las señales de control de PWM (S1A, S2A) tienen desplazamiento de fase entre sí.

7. Circuito de control de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque un control (42, 62) controla los conmutadores electrónicos (S1, S2) de la primera (20) y de la segunda rama de carga (50) de tal forma, que uno de los conmutadores electrónicos (S1) se conecta cuando el otro de los conmutadores electrónicos (S2) está desconectado.

8. Circuito de control de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en un primer intervalo de funcionamiento solamente se realiza una conexión de cada uno de los conmutadores electrónicos (S1, S2) cuando el respectivamente otro conmutador electrónico (S2, S1) está desconectado.

9. Circuito de control de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque en el primer intervalo de funcionamiento la desconexión de cada uno de los conmutadores (S1, S2) se realiza con un espacio temporal intermedio antes de una conexión del respectivo otro conmutador (S2, S1).

10. Circuito de control de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque en el primer intervalo de funcionamiento entre la desconexión de cada uno de los conmutadores (S1, S2) y la conexión del respectivo otro de los conmutadores (S2, S1) está prevista una duración mínima del 0,5% de la duración de periodo (TZ).

11. Circuito de control de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque en el primer intervalo de funcionamiento el momento de la conexión (EF2) de uno de los conmutadores electrónicos (S2) y el momento de desconexión (AF1) del otro conmutador electrónico (S1) varían.

12. Circuito de control de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en un segundo intervalo de funcionamiento se realiza una conexión de uno de los conmutadores electrónicos (S1, S2) solamente con la desconexión o después de la desconexión del otro de los conmutadores electrónicos (S2, S1).

13. Circuito de control de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque en el segundo intervalo de funcionamiento se realiza una conexión de cada uno de los conmutadores electrónicos (S1, S2) después de la conexión y antes de la desconexión del respectivo otro de los conmutadores electrónicos (S2, S1).

14. Circuito de control de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el producto del valor de la inductividad (L) y el valor de la capacdad (C) en el brazo de funcionamiento libre (30, 30') es mayor que el cuadrado del tiempo de ciclo (TZ) de las señales de control con modulación de duración de impulsos (S1A, S2A).

15. Circuito de control de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el valor de la capacidad (C) del brazo de funcionamiento libre (30, 30') es mayor que el producto del valor máximo de la corriente por la carga inductiva (IM1, IM2) con diez veces el tiempo de ciclo (TZ) dividido por la tensión (U) entre la conexión de tensión de alimentación (12) y la conexión a masa (14).