BR102016010404A2 - circuito de acionamento, sistema elétrico e método para o acionamento de um sistema elétrico - Google Patents

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Abstract

é fornecido um circuito de transmissão que inclui uma primeira unidade de transformador em conexão com um módulo de amplificação de impulso e uma segunda unidade de transformador em conexão com uma pluralidade de grupos semicondutores de potência, sendo que cada grupo contém um ou mais dispositivos de potência. a primeira unidade de transformador inclui ao menos um transformador primário configurado para o recebimento de um impulso de corrente em um enrolamento primário a partir de um módulo de geração de impulso de corrente, sendo que o impulso de corrente é refletido para um enrolamento secundário. a segunda unidade de transformador inclui uma pluralidade de transformadores secundários em que cada transformador secundário é configurado para recebimento do impulso de corrente em um enrolamento primário do mesmo, sendo que o impulso de corrente é refletido para um enrolamento secundário acoplado a um módulo receptor de impulso. a primeira e segunda unidades de transformador reduzem o acoplamento parasitário entre o módulo receptor de impulso e o módulo de controle.

Description

"CIRCUITO DE ACIONAMENTO, SISTEMA ELÉTRICO E MÉTODO PARA O ACIONAMENTO DE UM SISTEMA ELÉTRICO" Campo da invenção [001] A presente invenção refere-se a um sistema eletrônico de potência que emprega um sistema de porta com base em transformador para dispositivos de potência ativos de voltagem isolada.
Antecedentes da invenção [002] Diversos sistemas de conversão de potência diferentes convertem potência de uma forma para outra. Por exemplo, um inversor de potência de múltiplo nível é um dispositivo eletrônico de potência estruturado para a produção de ondas de corrente alternada (CA) a partir de uma voltagem de entrada de corrente direta (CD). Estes sistemas de conversão de potência são usados em uma grande variedade de aplicações, como acionadores de motor de velocidade variável.
[003] O isolamento e o controle independente dentro de sistemas de conversão de potência são fornecidos pelo circuito de acionamento de porta. Os circuitos de acionamento de porta convertem os sinais de controle de nível lógico em voltagens adequadas para a comutação de um ou mais dispositivos de potência dentro de um grupo semicondutor de potência. Na maior parte dos casos, estes circuitos fornecem isolamento de voltagem a fim de evitar a exposição dos sinais de lógica para altas voltagens potencialmente perigosas no circuito de potência.
[004] Diversas técnicas convencionais fornecem isolamento e funcionalidade de controle através de circuitos de acionamento de porta. Por exemplo, uma técnica transfere uma voltagem diretamente através de uma barreira, através de um transformador, enquanto mantém o isolamento galvânico. Ao utilizar um transformador, uma voltagem comum em terminais do secundário é produzida quando uma etapa de voltagem ocorre dentro do grupo semicondutor de potência. Esta voltagem comum faz com que as correntes parasitárias fluam através do circuito de controle, o que pode ocasionar falha ou operações indesejadas. Outra técnica usa transmissão de fibra ótica para a criação do sinal ativado-desativado digital, enquanto transfere potência de forma separada com uma fonte de potência isolada. Estas técnicas convencionais, entretanto, são caras e não têm sincronicidade de precisão para o controle de dispositivos semicondutores de potência conectados em série (por exemplo, comutadores).
Descrição Resumida das Realizações da invenção [005] Dado o problema supramencionado, existe uma necessidade de sistemas e métodos que forneçam a sincronização precisa para controle de dispositivos de potência conectados em série para circuitos a fim de ser executada em ambientes de alta voltagem com uma quantidade significativa de taxas de mudança em voltagem em relação ao tempo.
[006] A presente invenção inclui um circuito de acionamento, para o acionamento de um sistema elétrico. O circuito de acionamento inclui uma primeira unidade de transformador em conexão com um módulo de amplificação de impulso e uma segunda unidade de transformador em conexão com uma diversidade de grupos semicondutores de potência, sendo que cada grupo contém um ou mais dispositivos de comutação. O primeiro e segundo transformadores fornecem isolamento de voltagem e reduzem o acoplamento parasitário entre o módulo de controle e o módulo receptor de impulso. Com cada transformador adicional adicionado em série entre o primeiro enrolamento primário e último enrolamento secundário, a capacidade adicional é adicionada ao sistema elétrico. Portanto, a capacidade coletiva entre o primeiro e o último enrolamento primário e secundário é diminuída.
[007] A primeira unidade de transformador inclui ao menos um transformador primário configurado para recebimento de um impulso de corrente em um enrolamento primário a partir de um modulo de geração de impulso de corrente controlado por um módulo de controle. Adicionalmente, o impulso de corrente é refletido para um enrolamento secundário.
[008] A segunda unidade de transformador inclui uma diversidade de transformadores secundários em que cada transformador secundário é configurado para o recebimento do impulso de corrente em um enrolamento primário. Adicionalmente, o impulso de corrente é refletido para um enrolamento secundário acoplado a um módulo receptor de impulso.
[009] Características adicionais e vantagens da invenção, assim como a estrutura e operação de diversas realizações da invenção, são descritas em detalhes abaixo com referência aos desenhos anexos. Nota-se que a invenção não é limitada às realizações específicas descritas no presente documento. Tais realizações são apresentadas no presente documento apenas com propósitos ilustrativos. As realizações adicionais serão claras para as pessoas versadas na(s) técnica(s) relevante(s) com base nos ensinamentos contidos no presente documento.
Descrição Breve das Figuras [010] Os desenhos anexos, que são incorporados no presente documento e formam parte da especificação, ilustram a presente invenção e, juntamente com a descrição, servem para explicar adicionalmente os princípios da invenção e para permitir que uma pessoa versada na(s) técnica(s) relevante(s) opera e utilize a invenção.
[011] A figura 1 é um diagrama esquemático de uma realização exemplificadora de um sistema eletrônico de acordo com uma realização da presente invenção.
[012] A figura 2 é uma ilustração de diagrama esquemático de sinais de nível lógico que determinam quatro tipos de impulsos de corrente no circuito de acionamento de porta do sistema eletrônico da FIGURA 1.
[013] A figura 3 é um diagrama esquemático da ilustração de um sistema eletrônico de acordo com uma segunda realização da presente invenção.
[014] A figura 4 é um diagrama esquemático da ilustração de um sistema eletrônico de acordo com uma terceira realização.
Descrição Detalhada das Realizações Preferenciais [015] Enquanto a presente invenção é descrita no presente documento com realizações ilustrativas para aplicações particulares, deve ser compreendido que a invenção não é limitada às mesmas. Aqueles versados na técnica com acesso aos ensinamentos fornecidos no presente documento irão reconhecer modificações adicionais, aplicações e realizações dentro do escopo da mesma e campos adicionais nos quais a invenção seria de utilidade significativa.
[016] A menos que definido de outra forma, os termos técnicos e científicos usados no presente documento têm o mesmo significado conforme é comumente compreendido por um indivíduo versado na técnica a quem esta revelação é direcionada. Os termos “primeira”, “segunda” e similares, conforme utilizado no presente documento, não denotam qualquer ordem, quantidade ou importância, e são usados apenas para distinguir um elemento de outro. Ainda, os termos “um” e “uma” não denotam uma limitação de quantidade, e sim denotam a presença de ao menos um dos itens citados. O termo “ou” é para ser inclusive e significar, qualquer, diversos ou todos os itens listados.
[017] A intenção do uso de “que inclui”, “que compreende” ou “que tem” e variações dos mesmos no presente documento é abranger os itens listados e equivalentes do mesmo, assim como itens adicionais. Os termos “conectados” e “acoplados” não são restritos a conexões e acoplamentos físicos ou mecânicos, e podem incluir conexões ou acoplamentos elétricos, seja de forma direta ou indireta. Os termos “circuito”, “circuitos” e “controlados” podem incluir um único componente ou uma pluralidade de componentes, que podem ser componentes ativos e/ou componentes passivos e podem ser, opcionalmente, conectados ou, de outra forma, acoplados juntos a fim de fornecer a função descrita.
[018] A FIGURA 1 é uma ilustração de um sistema eletrônico 2 exemplificativo que inclui um circuito de acionamento 6 conectado a uma pluralidade de grupos semicondutores 70. O circuito de acionamento 6 inclui um módulo de controle 10, um módulo de amplificação de impulso de corrente 12, uma primeira unidade de transformador 20 e uma segunda unidade de transformador 40.
[019] O módulo de controle 10 do circuito de acionamento de porta 6 inclui um ou mais dispositivos capazes de gerar sinais de controle de nível lógico com base em programação particular. De acordo com uma realização, o módulo de controle 10 é programado para a geração de uma quantidade de sinais de nível lógico para a modelagem de um impulso de corrente a ser emitido para o módulo de amplificação de impulso de corrente 12. Conforme descrito abaixo, o impulso de corrente é usado para a produção de dispositivos de acionamento de sinais de voltagem de potência de cada grupo semicondutor 70.
[020] Os dispositivos de potência são semicondutores usados como comutador ou um retificador capaz de ser mudado de forma seletiva entre um estado não-condutor (desativado) e um estado condutor (ativado) conforme comandado por um sinal de saída de controle, e deve incluir, por exemplo tiristores, transistores de junção bipolar (TJBs), transistores bipolares de porta isolantes (TBPIs), ou um transistor de efeito de campo semicondutor de óxido de metal (TECSOMs), dentre outros. Os dispositivos de potência podem ser classificados em duas categorias em relação a exigências de acionamento, isto é, dispositivos semicondutores de potência ativa sem porta isolada por óxido e dispositivos semicondutores de potência ativa de porta isolada por óxido.
[021] O módulo de controle 10 se comunica com o módulo de amplificação de impulso de corrente 12 através de um ou mais sinais de lógica 11.0 módulo de amplificação de impulso de corrente 12 emite os impulsos de corrente com base nos sinais de lógica 11, a partir do módulo de controle 10.
[022] Conforme ilustrado na FIGURA 2, os sinais de lógica 11 podem incluir um dentre qualquer quantidade de impulsos de corrente que transita através de três estados lógicos (por exemplo, alto, baixo, neutro). O impulso de corrente, por exemplo, pode incluir (i) um impulso de desativação que muda cada semicondutor dentro de cada grupo semicondutor 70 a partir de um estado de condução (ativado) para um estado de não-condução (desativado). O impulso de corrente pode ainda incluir um (ii) Impulso de Ativação, que muda cada semicondutor de cada grupo semicondutor 70 a partir de um estado não-condutor para um estado condutor, e (iii) um Impulso de Desativação de Atualização, que mantém cada semicondutor de cada grupo semicondutor 70 em um estado não-condutor quando os dispositivos de potência já estão em um estado desativado. Adicionalmente, (iv) um Impulso de ativação de atualização mantém cada semicondutor de cada grupo semicondutor 70 em um estado condutor quando os dispositivos de potência já estão em um estado Ativado.
[023] Conforme mostrado na FIGURA 2, o módulo de controle 10 emite dois tipos (Impulso de Ativação e de Desativação) de sinais de lógica 11 para o módulo de amplificação de impulso de corrente 12, sendo que cada um representa um tipo de impulso de corrente. Por exemplo, um sinal lógico A muda através de três estados lógicos (por exemplo, Alta, Baixa, Neutro) e outro sinal lógico 11 (Sinal lógico B) muda apenas através de dois estados lógicos (por exemplo, Alto, Baixo).
[024] No sistema eletrônico 2 da FIGURA 2, o sinal lógico B produz um estado de voltagem zero através da primeira unidade de transformador 20 quando o sinal lógico A está em estado neutro. Esta disposição garante que a segunda unidade de transformador 40 não puxa carga das portas dos comutadores dentro dos grupos semicondutores 70 após o impulso de corrente ser liberado.
[025] O impulso de corrente produzido pelo sinal lógico A e fornecido ao módulo de amplificação de impulso de corrente 12 é fornecido para enrolamentos da unidade de transformador 20, especificamente para enrolamentos primários 22. Em resposta, um impulso de corrente é refletido sobre os enrolamentos secundários 24 da primeira unidade de transformador 20. Em outras palavras, a provisão do impulso de corrente gerado pelo sinal lógico A para os enrolamentos primários 22 irá resultar em impulsos de corrente substancialmente idênticos de M refletidos dimensionados pelos enrolamentos secundários 24 para uma razão de rotação nos enrolamentos secundários 24.
[026] Uma vantagem do uso da primeira unidade de transformador 20 desta maneira é que a mesma fornece os impulsos de correntes de M refletido nos enrolamentos secundários 24 de uma forma sincronizada enquanto fornece, de forma simultânea, o isolamento de voltagem entre módulo de controle 10 e sinal lógico para o módulo de amplificação de impulso de corrente 12 e a voltagem mais alta (potencialmente perigosa) dos grupos semicondutores de potência ativa 70.
[027] A primeira unidade de transformador 20 inclui enrolamentos primários 22 acoplados aos enrolamentos secundários 24. Em algumas realizações, os enrolamentos primários 22 são idênticos aos outros e os enrolamentos secundários 24 são idênticos uns aos outros (por exemplo, o mesmo núcleo magnético, razão de rotação e indutância de vazamento são empregados). Em outras realizações, entretanto, os enrolamentos primários 22 e os enrolamentos secundários 24 podem ser diferentes uns dos outros.
[028] Em ambientes de modo altamente comum, o acoplamento de capacidade parasitária entre os grupos semicondutores 70 e o circuito de acionamento 6 pode afetar de forma negativa o desempenho do sistema 2, resultando em falha ou operação indesejada dos componentes do circuito de acionamento 6. Especificamente, uma alta taxa de mudança na voltagem em relação ao tempo (dv/dt) dos semicondutores de potência ocasiona uma etapa de voltagem grande para o desenvolvimento dos enrolamentos primários (por exemplo, enrolamentos primários 42 da segunda unidade de transformador 40), em relação a um nó de referência de voltagem de controle. Esta etapa de voltagem resulta em um fluxo de uma corrente de modo comum a partir de dispositivos de potência dentro dos grupos semicondutores 70 em direção ao módulo de amplificação de impulso de corrente 12 e o módulo de controle 10. Esta corrente de modo comum pode interromper a comutação típica de dispositivos de potência de baixa voltagem dentro do módulo de amplificação de impulso 12, por exemplo, e resulta em operação indesejada dos dispositivos de potência de baixa voltagem. Adicionalmente, a operação indesejada pode levar à falha dos dispositivos de potência dentro dos grupos semicondutores 70.
[029] Adicionalmente, o isolamento de voltagem de modo comum não está presente dentro do sistema 2. A voltagem de modo comum pode fazer com que a corrente de modo comum flua através dos eletrônicos de baixa voltagem e laços de terra em sistemas de medição que têm diversos locais de aterramento. A voltagem de modo comum que excede o máximo de uma taxa de supervoltagem dos comutadores dentro dos grupos semicondutores 70 pode danificar componentes do circuito de acionamento 6.
[030] A presença da primeira unidade de transformador 20 reduz a tensão de dv/dt do módulo de controle 10 que ocorre quando os dispositivos de potência dentro dos grupos semicondutores 70 comutam através do aumento de impedância de modo comum dentro do sistema 2. Por exemplo, a primeira unidade de transformador 20 diminui a capacidade entre o módulo de controle 10 e os dispositivos de potência dentro dos grupos semicondutores 70. A inclusão de um enrolamento de transformador em série aumenta a capacidade do circuito de acionamento 6 em virtude das capacidades em série e, dessa forma, diminui a capacidade geral de acoplamento entre o primeiro enrolamento primário e o último enrolamento secundário.
[031] Em outras realizações, conforme ilustrado nas FIGURAS. 3 e 4, a primeira unidade de transformador 20 pode incluir até os enrolamentos primários 22 N (rotulado de 1 até N) acoplado aos enrolamentos secundários 24 N (rotulado 1 até N), sendo que cada um dos enrolamentos primários 22 de M é idêntico a outros enrolamentos primários 22. De forma similar, cada um dos enrolamentos secundários 24 de M é idêntico a outros enrolamentos secundários 24 (isto é, o mesmo núcleo magnético, razão de rotações e indutância de vazamento são empregados).
[032] Cada enrolamento primário 22 (1 até N) da segunda unidade de transformador 40 pode estar ligado por fios em paralelo a fim de distribuir a corrente. As configurações em paralelo, a emissão do sinal lógico 11 para o módulo de amplificação de impulso de corrente 12 são fornecidas para o enrolamento primário 22 de um primeiro transformador 20-1 dentro da primeira unidade de transformador 20.
[033] De forma alternativa, os enrolamentos primários 22 (1 até N) podem ser conectados uns aos outros em série de forma que todos os transformadores dentro da primeira unidade de transformador 20 terá a mesma corrente. Em configurações em série, a emissão do sinal lógico 11 para o módulo de amplificação de impulso de corrente 12 é fornecida para cada enrolamento primário 22 da primeira unidade de transformador 20 de forma que cada enrolamento primário 22 receba a mesma emissão de sinal (isto é, o mesmo impulso de corrente) a partir do módulo de amplificação de impulso de corrente 12.
[034] Em algumas realizações, um laço 30 conecta a primeira unidade de transformador 20 e a segunda unidade de transformador 40. Especificamente, o laço 30 conecta os enrolamentos secundários 24 da primeira unidade de transformador 20 para um potencial dentro do sistema 2. Através da conexão da primeira unidade de transformador 20 para um potencial dentro do sistema 2, a capacidade de acoplamento é diminuída.
[035] Em outras realizações, o laço 30 é conectado a um potencial localizado em um ponto médio do sistema 2. Uma configuração exemplificativa, conforme ilustrado na FIGURA 1, mostra o laço 30 em conexão com um enlace de DC 80 do sistema 2.
[036] Especificamente, o laço 30 fornece caminhos adicionais de fluxo de corrente de volta à fonte da voltagem de modo comum e permite que a corrente de modo comum seja direcionada para longe a partir dos eletrônicos de porta (por exemplo, o circuito de porta 2). O laço 30 fornece um trajeto de baixa impedância a partir do grupo semicondutor 70 de volta para a fonte do nó de referência da mudança da etapa de voltagem. A conexão do circuito de acionamento 6 para um potencial de voltagem resulta em uma impedância parasitária mais alta a partir do módulo de amplificação de impulso de corrente 12 de volta para o laço 30 em vez de através da mesma conexão nos enrolamentos primários 42, resultando no fluxo de corrente ao longo de um trajeto de menor impedância que contorna os eletrônicos dentro do módulo de controle 10.
[037] Onde diversos transformadores existem na primeira unidade de transformador 20, conforme ilustrado nas FIGURAS 3 e 4, cada uma das primeiras unidades de transformador 20 a 1 até 20 a N tem um laço 30 associado (rotuladas 1 a N). Cada um dos laços 30 a 1 até 30 a N são conectados a uma potencial voltagem do sistema 2.
[038] Em algumas realizações de transformadores múltiplos, cada laço 30 pode ser conectado ao mesmo potencial dentro do sistema 2. Por exemplo, os laços 30 a 1 até 30 a N podem ser conectados ao ponto médio de um enlace de DC 80. Em outro exemplo, ilustrado na FIGURA 3, o primeiro laço 30 a 1, o segundo laço 30 a 2, e o N laço 30 a N podem estar, cada um, em conexão com um dos grupos semicondutores 70 (por exemplo, 70 a 2 conforme ilustrado).
[039] Em algumas realizações de transformadores múltiplos, um ou mais laços 30 podem estar conectados a potenciais diferentes dentro do sistema 2. Por exemplo, conforme ilustrado na FIGURA 4, os laços 30 a 1 e 30 a N são conectados ao ponto médio do enlace capacitador de DC 80. Entretanto, o laço 30 a 2 está conectado ao segundo grupo semicondutor 70 a 2.
[040] O circuito de acionamento 6 inclui ainda a segunda unidade de transformador 40. A segunda unidade de transformador 40 recebe impulsos a partir do módulo de amplificação de impulso de corrente 12 através da primeira unidade de transformador 20.
[041] A segunda unidade de transformador 40 compreende enrolamentos primários 42 de M (rotulados 1 a M) acoplados a enrolamentos secundários 44 de M (rotulados 1 a M, da mesma maneira descrita acima.
[042] Os enrolamentos primários 42 a 1 a 42 a M da segunda unidade de transformador 40 são conectados em série de forma que todos os transformadores dentro da segunda unidade de transformador 40 terá o mesmo sinal (impulso de corrente). Isto é, os impulsos de corrente recebidos pelos enrolamentos primários 42 da segunda unidade de transformador 40 irá resultar em impulsos de correntes refletidos idênticos de M dimensionados pelas razões de rotações secundárias a primárias nos enrolamentos secundários 44.
[043] Um benefício do uso da segunda unidade de transformador 40 nesta maneira é que a mesma fornece os impulsos de correntes de M refletidos nos enrolamentos secundários 44 de uma maneira sincronizada. Isto ocorre enquanto a mesma adiciona de forma simultânea a capacidade em série entre o módulo de controle 10 e o sinal lógico para o módulo de amplificação de impulso de corrente 12 e da voltagem mais alta (potencialmente perigosa) dos grupos semicondutores 70. Isto é, a primeira unidade de transformador 20 e a segunda unidade de transformador 40 aumentam de forma coletiva a impedância de modo comum entre o módulo de controle 10 e cada um dos módulos receptores de impulso 50 a 1 até 50 a M.
[044] Cada um dos enrolamentos secundários 44 a 1 até 44 a M da segunda unidade de transformação 40 se conecta aos módulos receptores de impulso de M 50 (rotulados 1 a M), sendo que cada módulo receptor de impulso 50 é acoplado à(s) porta(s) dos comutadores de uma parte associada a um dos grupos semicondutores 70.
[045] Cada módulo receptor de impulso 50 transfere e trava o impulso de corrente adequado recebido para a ativação dos comutadores do grupo semicondutor 70 associado. Mais especificamente, cada módulo receptor de impulso 50 executa duas funções principais sobre os impulsos de corrente recebidos a fim de estabelecer uma voltagem (por exemplo, voltagem da porta para o emissor) para ativar os comutadores dos grupos semicondutores 70 seja conduzindo (estado ativado) ou não conduzindo (estado desativado).
[046] Primeiro, o módulo receptor de impulso 50 estabelece e se mantém em uma voltagem de porta para emissor de estado ativado para um impulso de corrente positivo. Da mesma forma, o módulo receptor de impulso 50 estabelece e se mantém em uma voltagem de porta para emissor em estado desativado para um impulso de corrente negativo.
[047] Segundo, o módulo receptor de impulso 50 permanece em uma voltagem de porta para emissões de estado ativado ou estado desativado após o impulso de corrente ter terminado de forma que o comutador dentro de um grupo semicondutor de potência 70 ativo pode se manter tanto em estado ativado ou estado desativado, respectivamente. Isto evita que uma ação de reiniciação de fluxo da segunda unidade de transformador 40 perturbe de forma inadvertida as voltagens de porta para emissor de estado ativado e estado desativado próprias.
[048] Os componentes dentro do sistema eletrônico 2 podem ser endurecidos para interferência eletromagnética (IEM) para ficarem mais robustos em oposição à presença de ondas eletromagnéticas no ar. Tais componentes endurecidos de IEM podem evitar que sinais detectados se propaguem aos circuitos conectados ao circuito de acionamento 6.
[049] Deve ser observado que a seção de Descrição Detalhada, e não as seções de Sumário e Resumo, são destinadas para serem usadas na interpretação das reivindicações. As seções de Sumário e Resumo podem estabelecer uma ou mais mas não todas as realizações exemplificativas da presente invenção, conforme considerado pelo(s) inventor(es), e dessa forma, não têm intenção de serem limitadoras da presente invenção e das reivindicações anexas de qualquer forma.
Lista de Termos Figura 1 2 - Sistema eletrônico 6 - Circuito de acionamento 10 - Módulo de controle 11 - Sinal lógico 12 - Módulo amplificador 20 - Unidade do transformador 22 - Enrolamentos primários 24 - Enrolamentos secundários 30 - Laço 40 - Unidade de transformador 42 (1 até M) - Enrolamento primário 44 (1 até M) - Enrolamento secundário 50 (1 até M) - Módulo de recebimento 70 (1 até M) - Grupo semicondutor 80 - enlace de DC
Figura 2 10 - Módulo de controle 11 - Sinal lógico 12 - Módulo amplificador 22 - Enrolamentos primários Figura 3 2 - Sistema eletrônico 6 - Circuito de acionamento 10 - Módulo de controle 11 - Sinal lógico 12 - Módulo amplificador 20 (1 até N) - Unidade do transformador 22 - Enrolamentos Primários 24 (1 até N) - Enrolamentos Secundários 30 (1 até N) - Laço 40 - Unidade do transformador 42 (1 até M) - Enrolamento Primário 44 (1 até Μ) - Enrolamento Secundário 50 (1 até M) - Módulo de recebimento 70 (1 até M) - Grupo semicondutor 80 - Enlace de DC
Figura 4 2 - Sistema eletrônico 6 - Circuito de acionamento 10 - Módulo de controle 11 - Sinal lógico 12 - Módulo Amplificador 20 - Unidade do transformador 22 - Enrolamentos primários 24 - Enrolamentos secundários 30 - Laço 40 - Unidade de Transformador 42 (1 até M) - Enrolamento primário 44 (1 até M) - enrolamento secundário 50 (1 até M) - módulo receptor 70 (1 até M) - grupo semicondutor 80 - enlace de DC
Reivindicações

Claims (20)

1. CIRCUITO DE ACIONAMENTO para acionar uma pluralidade de dispositivos semicondutores de potência, caracterizado pelo fato de que compreende: uma primeira unidade de transformador que tem ao menos um transformador primário configurado para o recebimento de um impulso de corrente em um enrolamento primário a partir de um módulo de geração de impulso de corrente, sendo que o impulso de corrente é refletido para um enrolamento secundário do transformador primário; e uma segunda unidade de transformador que tem uma pluralidade de transformadores secundários em que o transformador secundário é configurado para o recebimento do impulso de corrente em um enrolamento primário do mesmo, e o impulso de corrente é refletido para um enrolamento secundário do transformador secundário acoplado a um módulo receptor de impulso, em que a primeira e segunda unidades de transformador reduzem o acoplamento parasitário entre o módulo de controle e o módulo receptor de impulso.
2. CIRCUITO DE ACIONAMENTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira unidade de transformador compreende um primeiro transformador primário conectável ao módulo de geração de impulso e um segundo transformador primário conectável à segunda unidade de transformador, sendo que o primeiro e segundo transformadores são conectados um ao outro.
3. CIRCUITO DE ACIONAMENTO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende, adicionalmente, um terceiro transformador primário conectado entre o primeiro transformador primário e o segundo transformador primário.
4. CIRCUITO DE ACIONAMENTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira unidade de transformador compreende adicionalmente um laço de voltagem conectável a um nó de referência do sistema elétrico.
5. CIRCUITO DE ACIONAMENTO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o laço de voltagem é conectado a um ponto médio de múltiplas referências de voltagem em série.
6. CIRCUITO DE ACIONAMENTO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro transformador primário compreende um primeiro laço de voltagem conectável a um primeiro nó de referência do sistema elétrico e o segundo transformador primário compreende um segundo laço de voltagem conectável a um segundo nó de referência do sistema elétrico.
7. CIRCUITO DE ACIONAMENTO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o primeiro nó de referência está no mesmo local que o segundo nó de referência.
8. CIRCUITO DE ACIONAMENTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os transformadores primários da primeira unidade de transformador ou os transformadores secundários da segunda unidade de transformador são empregados com o uso de toroides.
9. SISTEMA ELÉTRICO, caracterizado pelo fato de que compreende: um circuito de porta que compreende: uma primeira unidade de transformador que tem ao menos um transformador primário configurado para o recebimento de um impulso de corrente em um enrolamento primário a partir de um módulo de geração de impulso de corrente, sendo que o impulso de corrente é refletido para um enrolamento secundário do transformador primário; e uma segunda unidade de transformador que tem uma pluralidade de transformadores secundários em que cada transformador secundário é configurado para o recebimento do impulso de corrente em um enrolamento primário do mesmo, sendo que o impulso de corrente é refletido para um enrolamento secundário do transformador secundário acoplado a um módulo receptor de impulso, em que a primeira e segunda unidades de transformador fornecem acoplamento reduzido entre o módulo de controle e o módulo receptor de impulso; e uma pluralidade de grupos semicondutores de potência ativos conectados em série, sendo que cada grupo semicondutor de potência ativo compreende um ou mais dispositivos semicondutores e conectáveis aos módulos receptores de impulso correspondentes.
10. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a primeira unidade de transformador compreende um primeiro transformador primário conectável ao módulo de geração de impulso e um segundo transformador primário conectável à segunda unidade de transformador, sendo que o primeiro e segundo transformadores são conectados um ao outro.
11. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende, adicionalmente, um terceiro transformador primário conectado entre o primeiro transformador primário e o segundo transformador primário.
12. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a primeira unidade de transformador compreende, adicionalmente, um laço de voltagem conectável a um nó de referência do sistema elétrico.
13. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o laço de voltagem é conectado a um ponto médio de referências de voltagem em série múltiplas.
14. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o primeiro transformador primário compreende um primeiro laço de voltagem conectável a um primeiro nó de referência do sistema elétrico e o segundo transformador primário compreende um segundo laço de voltagem conectável a um segundo nó de referência do sistema elétrico.
15. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o primeiro nó de referência está no mesmo local que o segundo nó de referência.
16. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os transformadores primários da primeira unidade de transformador ou os transformadores secundários da segunda unidade de transformador são empregados com o uso de toroides.
17. MÉTODO PARA O ACIONAMENTO DE UM SISTEMA ELÉTRICO, caracterizado pelo fato de que compreende: o recebimento, através de uma primeira unidade de transformador que tem ao menos um transformador primário, de um impulso de corrente em um enrolamento primário a partir de um módulo de geração de impulso de corrente controlado por um módulo de controle; a comunicação, com um enrolamento secundário do transformador primário, do impulso de corrente; o recebimento, por uma segunda unidade de transformador que tem uma pluralidade de transformadores secundários, do impulso de corrente em um enrolamento primário de cada transformador secundário; e a comunicação, para um enrolamento secundário de cada um dos transformadores secundários, do impulso de corrente em que o enrolamento secundário de cada um dos transformadores secundários é configurado para o acoplamento a um módulo receptor de impulso, sendo que a primeira e segunda unidades de transformador minimizam o acoplamento parasitário entre o módulo de controle e o módulo receptor de impulso.
18. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a primeira unidade de transformador compreende um primeiro transformador primário conectável ao módulo de geração de impulso e um segundo transformador primário conectável à segunda unidade de transformador, sendo que o primeiro e segundo transformadores primários são conectados um ao outro.
19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a primeira unidade de transformador compreende, adicionalmente, um laço de voltagem conectável a um nó de referência do sistema elétrico.
20. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o primeiro transformador primário compreende um primeiro laço de voltagem conectável a um primeiro nó de referência do sistema elétrico e o segundo transformador primário compreende um segundo laço de voltagem conectável a um segundo nó de referência do sistema elétrico.
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