BR112018076916B1

BR112018076916B1 - Produto de uso pessoal destinado ao consumidor com conjunto de circuitos de controle térmico e métodos do mesmo

Info

Publication number: BR112018076916B1
Application number: BR112018076916-9A
Authority: BR
Inventors: Klaus Heubach; Norbert Broemse; Timo Schmitt; Felix Koenig
Original assignee: The Gillette Company Llc
Priority date: 2016-06-22
Filing date: 2017-06-14
Publication date: 2023-12-26
Also published as: EP3476182B1; JP2019521325A; US20170370992A1; MX2018015936A; CN109156048B; AU2017280927A1; AU2017280927B2; US10578674B2; JP6773813B2; CN109156048A; BR112018076916A2; EP3476182A1; BR112018076916B8; WO2017222887A1

Abstract

a presente invenção se refere a um produto de uso pessoal destinado ao consumidor que tem um elemento emissor de energia em comunicação elétrica seletiva com uma fonte de energia. o circuito de controle térmico é usado para isolar o elemento emissor de energia da fonte de energia quando uma temperatura do elemento emissor de energia excede um limiar. uma rotina de diagnósticos é usada para testar a funcionalidade do hardware e software do produto de uso pessoal destinado ao consumidor.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente revelação fornece um produto de uso pessoal destinado ao consumidor que tem um elemento emissor de energia acionado eletricamente.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Os produtos que têm características de aquecimento ativadas eletricamente são prevalentes. Tais produtos podem ser encontrados em carros, casas e escritórios. Muitos desses aquecedores exigem rápido alcance de uma temperatura-alvo solicitada ou predefinida, mas não excedam significativamente a temperatura. É comumente esperado que os dispositivos de aquecimento sejam seguros, especialmente para produtos de consumo pessoal.

[0003] Vários métodos são usados atualmente em uma tentativa de alcançar os níveis necessários de segurança e desempenho. Por exemplo, muitos eletrodomésticos de cozinha, como chaleiras, placas para cozimento, ferros e máquinas de café, usam fusíveis térmicos ou disjuntores. Devido ao seu tamanho relativamente grande, os fusíveis ou disjuntores térmicos são geralmente usados em produtos de tamanho suficiente para alojar esses componentes elétricos sem se afastar do fator de forma desejado do produto.

[0004] Uma outra abordagem para aumentar a segurança de um dispositivo de aquecimento é usar um circuito de controle para regulagem da temperatura, sendo que o circuito de controle usa uma entrada proveniente de um sensor de temperatura. Entretanto, no caso de uma falha do circuito de controle e/ou do sensor de temperatura, o elemento de aquecimento pode, indesejavelmente, experimentar aquecimento excessivo. Outra abordagem para aumentar a segurança dos dispositivos de aquecimento é controlar o calor gerado através do uso de elementos de aquecimento autolimitadores que têm uma característica de temperatura positiva, algumas vezes chamada de "PTCs", que aumentam sua resistência elétrica à medida que a temperatura aumenta. Dessa forma, um PTC é autolimitador a uma certa temperatura já que, quando acionado por uma fonte de tensão constante (por exemplo, uma bateria), a temperatura se estabiliza em um certo valor, porque a potência fornecida (P= V2/R) diminui com a temperatura crescente até estar em equilíbrio com a potência dissipada. Essa técnica pode ser usada, por exemplo, para um espelho de carro aquecido, certos modeladores de cabelos e outros eletrodomésticos. Entretanto, embora os dispositivos baseados em PTC sejam autolimitantes, eles podem indesejavelmente levar um período de tempo relativamente longo para alcançar a temperatura de estado estacionário, já que o fornecimento de potência ao elemento PTC diminui à medida que se aproxima da temperatura de estado estacionário.

[0005] Dessa forma, seria vantajoso fornecer um produto com características de aquecimento que resolvam uma ou mais destas questões. De fato, seria vantajoso fornecer um produto de uso pessoal destinado ao consumidor que forneça níveis de aquecimento suficientes dentro de um período de tempo desejado, ao mesmo tempo em que mantém um formato desejado para seu uso. Seria também vantajoso fornecer um produto de uso pessoal destinado ao consumidor que tenha um circuito que evita superaquecimento. Seria adicionalmente vantajoso fornecer um diagnóstico de rotina para testar o funcionamento de hardware e software do produto de uso pessoal destinado ao consumidor.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0006] A presente revelação atende às necessidades descritas acima mediante, em uma modalidade, um produto de uso pessoal destinado ao consumidor que compreende uma fonte de energia, sendo que uma unidade de controle compreende uma pluralidade de portas, e um elemento emissor de energia em comunicação elétrica seletiva com a fonte de energia. Uma pluralidade de sensores é posicionada para detectar uma temperatura do elemento emissor de energia. Cada um dentre a pluralidade de sensores está em comunicação elétrica com uma respectiva porta da primeira unidade de controle. O produto de uso pessoal destinado ao consumidor compreende adicionalmente uma pluralidade de elementos de chaveamento que são comutáveis entre um estado condutivo e um estado não condutivo para isolar eletricamente o elemento emissor de energia da fonte de energia. A primeira unidade de controle tem a função de executar uma rotina de diagnósticos que compreende um ou mais dos testes da função de chaveamento de cada um dentre a pluralidade de elementos de chaveamento entre o estado condutivo e o estado não condutivo e o teste da função de detecção de temperatura de cada um dentre a pluralidade de sensores.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0007] O acima mencionado e outros recursos e vantagens da presente revelação, e a maneira de obtê-las, ficarão mais evidentes, e a invenção em si será mais bem compreendida, com referência à descrição a seguir das modalidades não limitadoras da descrição tomada em conjunto com os desenhos em anexo, sendo que:

[0008] A Figura 1 representa um produto de uso pessoal destinado ao consumidor exemplificador que tem um elemento de aquecimento;

[0009] A Figura 2 representa uma vista explodida do elemento de aquecimento mostrado na Figura 1;

[0010] A Figura 3 é um diagrama de blocos representando um produto de uso pessoal destinado ao consumidor exemplificador que tem um elemento emissor de energia em comunicação elétrica seletiva com uma fonte de energia;

[0011] A Figura 4 é um esquema de circuito de um exemplo de um produto de uso pessoal destinado ao consumidor;

[0012] A Figura 5 é uma porção do esquema de circuito da Figura 4 representando esquematicamente um teste para o isolamento do primeiro elemento de chaveamento e a para a ausência de um curto-circuito entre uma porta e o terra;

[0013] A Figura 6 é uma porção do esquema de circuito da Figura 4 representando esquematicamente um teste para o isolamento de um segundo elemento de chaveamento e para conexão de um primeiro elemento de chaveamento e uma porta para o circuito;

[0014] As Figuras 7 a 8 são porções do esquema de circuito da Figura 4 representando esquematicamente o teste de um multivibrador monoestável;

[0015] A Figura 9 é uma porção do esquema de circuito da Figura 4 representando esquematicamente o teste para uma conexão de um primeiro sensor térmico e um segundo sensor térmico a uma unidade de controle e a resistência correta do primeiro sensor térmico e do segundo sensor térmico em condições operacionais;

[0016] A Figura 10 é uma porção do circuito esquemático da Figura 4 representando esquematicamente um teste para conexão do circuito de medição;

[0017] A Figura 11 é uma porção do esquema de circuito da Figura 4 representando esquematicamente um teste para uma ausência de curto-circuito elétrico entre várias portas e entre uma porta e uma alta tensão de alimentação VCC bem como teste para uma medição de temperatura plausível de um segundo sensor térmico;

[0018] A Figura 12 é uma porção do esquema de circuito da Figura 4 representando esquematicamente um teste para uma ausência de curto-circuito elétrico entre várias portas e entre uma porta e uma alta tensão de alimentação VCC bem como para medição de temperatura plausível de um primeiro sensor térmico;

[0019] A Figura 13 é uma porção do circuito esquemático da Figura 4 representando esquematicamente um teste para uma ausência de qualquer curto-circuito elétrico em fase terra no circuito entre várias portas;

[0020] A Figura 14 é uma porção do circuito esquemático da Figura 4 representando esquematicamente um teste para uma ausência de qualquer curtos elétricos com a massa no circuito entre as portas P8 e P5 ou P3 e P5, respectivamente;

[0021] A Figura 15 é uma porção do circuito esquemático da Figura 4 representando esquematicamente um teste para uma ausência de qualquer curto-circuito elétrico para a alta tensão de alimentação entre várias portas;

[0022] As Figuras 16 a 18 representam exemplos alternativos para os testes mostrados nas Figuras. 9 a 15; e

[0023] A Figura 19 é um esquema de circuitos de um outro exemplo de um produto de uso pessoal destinado ao consumidor.

[0024] Exceto onde definido em contrário, todos os termos técnicos e científicos usados na presente invenção têm o mesmo significado comumente compreendido pelo versado na técnica à qual pertence a presente invenção. Embora métodos e materiais similares ou equivalentes àqueles aqui descritos possam ser usados na prática ou nos testes da presente invenção, métodos e materiais adequados são descritos a seguir. Todos as publicações, pedidos de patente, patentes e outras referências mencionadas neste documento estão aqui incorporados, a título de referência, em sua totalidade. Em caso de conflito, prevalecerá o presente relatório descritivo, incluindo as definições. Além disso, os materiais, métodos e exemplos têm finalidade meramente ilustrativa e não se destinam a representar uma limitação.

[0025] Outros recursos e vantagens da invenção ficarão evidentes a partir da descrição detalhada e das reivindicações.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0026] A presente descrição apresenta produtos de uso pessoal destinados ao consumidor que têm um elemento emissor de energia controlado por um ou mais circuitos de controle térmico. Várias modalidades não limitadoras da presente divulgação serão agora descritas para proporcionar uma compreensão geral dos princípios da função, concepção e operação dos produtos de uso pessoal destinados ao consumidor. Um ou mais exemplos dessas modalidades não limitadoras estão ilustrados nos desenhos em anexo. Os indivíduos de conhecimento comum na técnica compreenderão que os métodos descritos na presente invenção e ilustrados nos desenhos em anexo são modalidades exemplificadoras não limitadoras, e que o escopo de várias modalidades não limitadoras da presente revelação é definido unicamente pelas reivindicações. Os recursos ilustrados ou descritos em conexão com uma modalidade não limitadora podem ser combinados com os recursos de outras modalidades não limitadoras. Essas modificações e variações se destinam a ser incluídas no escopo da presente descrição.

[0027] Com referência agora à Figura 1, um produto de uso pessoal destinado ao consumidor exemplificador 100 que tem um elemento de aquecimento é mostrado de acordo com uma modalidade não limitadora da presente revelação. Embora o produto de uso pessoal destinado ao consumidor 100 seja mostrado como um aparelho para barbear ou depilar a úmido, tal representação serve apenas para propósitos de ilustração. Outros exemplos de produtos de uso pessoal destinados ao consumidor podem incluir, mas não se limitam a, depiladores ou outros dispositivos domésticos de corte e/ou depilação de cabelos e pelos, escovas de dentes, dispositivos de remoção de pelos a laser, e assim por diante. Além disso, embora um elemento de aquecimento 110 seja mostrado, em outras modalidades, o produto de uso pessoal destinado ao consumidor pode adicional ou alternativamente incluir outros tipos de elementos emissores de energia. Os elementos emissores de energia exemplificadores podem incluir diodos emissores de luz (LEDs), lasers, componentes de vibração ou oscilação, e assim por diante.

[0028] Em certas modalidades, o produto de uso pessoal destinado ao consumidor 100 pode incluir um cartucho para aparelho de barbear ou depilar 104 montado em um cabo 102. O cartucho para aparelho de barbear ou depilar 104 pode ser montado de forma fixa ou pivotante em relação ao cabo 102, dependendo do custo e desempenho gerais desejados. O cartucho para aparelho de barbear ou depilar 104 pode ser fixado de modo permanente ou montado de modo removível ao cabo 102. O cartucho para aparelho de barbear ou depilar 104 pode ter uma carcaça 108 com uma ou mais lâminas 106 montadas nela. O cabo 102 pode segurar uma fonte de energia (não mostrada) que fornece potência ao elemento de aquecimento 110. Muitos produtos de uso pessoal destinados ao consumidor de acordo com a presente descrição podem ser acionados por bateria, sendo que alguns usam uma bateria recarregável que pode ser recarregada enquanto o produto de uso pessoal destinado ao consumidor não está em uso.

[0029] O elemento de aquecimento 110 pode compreender um metal, como alumínio ou aço. Em certas modalidades, o elemento de aquecimento 110 pode ser um composto de uma placa de cobertura metálica e uma barra de cerâmica que contêm trilhos eletricamente condutivos, sendo que os sensores e terminais de conexão fazem parte de um circuito de controle para conectar eletricamente o elemento de aquecimento 110 a um ou mais circuitos de controle térmico (isto é, um circuito primário e um circuito redundante) através de uma faixa condutora flexível 112. Conforme descrito com mais detalhes abaixo, o um ou mais circuitos de controle térmico podem regular o fluxo de corrente através do elemento de aquecimento 110 com base na detecção de certos eventos, como um evento de temperatura excessiva. A transformação da energia elétrica de uma fonte de energia em energia térmica do elemento de aquecimento 110 pode ser facilitada por uma camada resistiva impressa sobre a superfície de um substrato cerâmico, como quando se usa a tecnologia de filme espesso. O elemento de aquecimento 110 pode compreender uma superfície de contato com a pele 118 que aplica calor à pele de um consumidor durante um movimento de barbeamento ou depilação para uma experiência melhorada de barbeamento ou depilação. O elemento de aquecimento 110 pode ser montado tanto no cartucho para aparelho de barbear ou depilar 104 como em uma porção do cabo 102. Para modalidades que utilizam alternativa ou adicionalmente um tipo diferente de elemento emissor de energia, a energia elétrica da fonte de energia pode ser transformada em energia térmica com o uso de outras técnicas, sendo que tal energia térmica é um subproduto de geração de luz ou um subproduto de vibração mecânica, por exemplo. Em todo caso, o circuito de controle térmico aqui descrito pode detectar redundantemente eventos de calor excessivo e isolar responsivamente o elemento emissor de energia da fonte de energia para possibilitar que o elemento emissor de energia resfrie.

[0030] Com referência à Figura 2, é mostrada uma vista explodida de uma possível modalidade do elemento de aquecimento 110 representado na Figura 1 conforme mostrado. O elemento de aquecimento 110 pode ter uma superfície de fundo 134 oposta à superfície de contato com a pele 118 (Figura 1). Uma parede perimetral 136 pode definir a superfície de fundo 134. Uma ou mais pernas 138 podem se estender a partir da parede perimetral 136, transversal e na direção oposta à superfície de fundo 134. Por exemplo, a Figura 2 ilustra quatro pernas 138 que se estendem a partir da parede perimetral 136. As pernas 138 podem facilitar a localização e a fixação do elemento de aquecimento 110 durante o processo de montagem. Um elemento isolante 140 pode estar posicionado dentro da parede perimetral 136. Em certas modalidades, o elemento isolante 140 pode compreender uma cerâmica ou outro material que tenha alta condutividade térmica e/ou excelentes propriedades de isolamento elétrico. O elemento isolante 140 pode ter uma primeira superfície (não mostrada) voltada para a superfície de fundo 134 do elemento de aquecimento e uma segunda superfície 144 oposta à primeira superfície. A parede perimetral 136 pode ajudar a conter e situar o elemento isolante 140. Em certas modalidades, o membro isolante 140 pode ser preso à superfície de fundo 134 por diversas técnicas de ligação geralmente conhecidas pelos versados na técnica. Entende-se que a parede perimetral 136 pode ser contínua ou segmentada (por exemplo, uma pluralidade de pernas ou encastelamentos).

[0031] A segunda superfície 144 do elemento isolante 140 pode compreender um trilho de aquecimento condutivo 146 que se estende ao redor de um perímetro do elemento isolante 140. Um primeiro trilho de circuito elétrico 148 pode também se estender geralmente ao longo de um perímetro da segunda superfície 144. Em certas modalidades, o primeiro trilho de circuito elétrico 148 pode ser posicionado dentro de um limite definido pelo trilho de aquecimento 146. O primeiro trilho de circuito elétrico 148 pode estar distanciado do trilho de aquecimento 146. O primeiro trilho de circuito elétrico 148 pode compreender um par de sensores térmicos 150 e 152 que estão posicionados em extremidades laterais opostas (por exemplo, nos lados esquerdo e direito) da segunda superfície 144 do elemento isolante 140. Em certas modalidades, os sensores térmicos 150 e 152 podem ser sensores térmicos do tipo NTC (coeficiente de temperatura negativo). O primeiro trilho de circuito elétrico 148 e os sensores térmicos 150 e 152 podem ser componentes de um primeiro circuito de controle térmico que serve para detectar os eventos de aquecimento excessivo do primeiro trilho de circuito elétrico 148.

[0032] A segunda superfície 144 do elemento isolante 140 pode compreender adicionalmente um segundo trilho de circuito elétrico 158 que pode ser distanciado do trilho de aquecimento 146 e do primeiro trilho de circuito elétrico 148. O segundo trilho de circuito elétrico 158 pode compreender um par de sensores térmicos 160 e 162 que estão posicionados em extremidades laterais opostas (por exemplo, nos lados esquerdo e direito) da segunda superfície 144 do elemento isolante 140. Em certas modalidades, os sensores térmicos 160 e 162 podem ser sensores térmicos do tipo NTC. O segundo trilho de circuito elétrico 158 e os sensores térmicos 160 e 162 podem ser componentes de um segundo circuito de controle térmico que serve para detectar redundantemente eventos de aquecimento excessivo. Os sensores térmicos 150 e 152 podem emitir, independentemente, um sinal relacionado à temperatura do elemento de aquecimento 110 a uma primeira unidade de controle, e os sensores térmicos 160 e 162 podem emitir, independentemente, um sinal relacionado à temperatura do elemento de aquecimento 110 a uma segunda unidade de controle. O sinal de saída pode ser na forma da resistência elétrica do sensor térmico que varia em relação à temperatura.

[0033] Embora a Figura 2 represente o uso de quatro sensores 150, 152, 160 e 162 posicionados em extremidades laterais opostas do elemento de aquecimento 110, esta revelação não está limitada por esse conceito. Por exemplo, em certas modalidades, o primeiro trilho de circuito elétrico 148 pode incluir um único sensor, e o segundo trilho de circuito elétrico 158 pode incluir um único sensor, sendo que cada sensor é posicionado, em geral, central em relação à segunda superfície 144 do elemento isolante 140. Em tais disposições, o sensor do segundo trilho de circuito elétrico 158 pode ser considerado redundante para o sensor do primeiro trilho de circuito elétrico 148. De acordo com certas implementações, os sensores 150, 152, 160 e 162 são posicionados em extremidades laterais opostas do elemento aquecedor 110 devido à condutância térmica limitada ao longo do elemento aquecedor 110. Consequentemente, um único sensor posicionado no meio do elemento de aquecimento 110 não iria necessariamente fornecer informações de temperatura em certos pontos ao longo do elemento de aquecimento 110, como nas extremidades laterais.

[0034] A Figura 3 é um diagrama de blocos representando um produto de uso pessoal destinado ao consumidor exemplificador 300 que tem um elemento emissor de energia 316 em comunicação elétrica seletiva com uma fonte de energia 330. Em certas modalidades, como para aparelhos de barbeamento ou depilação a úmido, a fonte de energia pode ser uma bateria que pode fornecer até 6 Watts de potência para a duração de um barbeamento ou depilação típico e que acomoda potência suficiente para possibilitar múltiplos barbeamentos ou depilações. Uma fonte de energia exemplificadora é uma bateria recarregável, como uma célula de íon de lítio com uma tensão nominal de 3,6 V e uma capacidade de 680 mAh. Em tais modalidades, a resistência do elemento emissor de energia 316 pode ser de cerca de 2,5 Ohms. Outros tipos de produtos de uso pessoal destinados ao consumidor podem usar diferentes tipos de fontes de alimentação e outros tipos de elementos emissores de energia podem ter diferentes níveis de resistência.

[0035] Um primeiro sensor térmico 350 é posicionado para detectar uma temperatura do elemento emissor de energia 316. O primeiro sensor térmico 350 está em comunicação elétrica com uma primeira unidade de controle 370. Para aparelhos de barbeamento ou depilação a úmido, a primeira unidade de controle 370 pode ser posicionada no interior do cabo 102 (Figura 1) e conectada ao primeiro sensor térmico 350 através da faixa condutora flexível 112 (Figura 1). Um primeiro elemento de chaveamento 372 está em comunicação elétrica com a primeira unidade de controle 370. O primeiro sensor térmico 350, a primeira unidade de controle 370 e o primeiro elemento de chaveamento 372 podem compreender um primeiro circuito de controle térmico que serve para monitorar a temperatura detectada do elemento emissor de energia 316 e detectar eventos de superaquecimento. O primeiro elemento de chaveamento 372 pode ser comutável pela primeira unidade de controle 370 entre um estado condutivo e um estado não condutivo (isto é, um estado fechado para um estado aberto). Quando o primeiro elemento de chaveamento 372 está no estado não condutivo, o elemento emissor de energia 316 é eletricamente isolado da fonte de energia 330, de modo que uma corrente não seja fornecida ao elemento emissor de energia 316 ou o fornecimento de potência seja, de outro modo, diminuído. O primeiro elemento de chaveamento 372 é comutado pela primeira unidade de controle 370 para o estado não condutivo quando uma primeira temperatura detectada do elemento emissor de energia 316 excede um primeiro limiar térmico. Dependendo da operação da primeira unidade de controle 370 e do primeiro elemento de chaveamento 372, várias técnicas de controle podem ser usadas, que servem para reduzir a temperatura do elemento emissor de energia 316. Por exemplo, em algumas modalidades, a função de chaveamento do primeiro elemento de chaveamento 372 entre o estado condutivo e não condutivo usa um esquema de controle de modulação por largura de pulso (PWM). Em algumas modalidades, quando o primeiro limiar térmico é excedido, o primeiro elemento de chaveamento 372 é comutado para um estado não condutivo por um período de tempo predeterminado antes de ser comutado para um estado condutor. Dessa forma, quando um evento de superaquecimento é detectado (isto é, o primeiro limiar térmico é excedido), a potência a ser transmitida ao elemento emissor de energia 316 é reduzida para possibilitar que o elemento emissor de energia 316 resfrie.

[0036] O primeiro limiar térmico pode ser ajustado ou selecionado com o uso de qualquer uma dentre uma variedade de técnicas. Em certas modalidades, o primeiro limiar térmico é predefinido para o produto de uso pessoal destinado ao consumidor 300 durante a fabricação, de modo que não seja ajustável. Em outras modalidades, o primeiro limiar térmico pode ser ajustado pelo usuário. Por exemplo, um usuário pode interagir com um dispositivo para inserção de dados pelo usuário 390 para selecionar um dentre uma pluralidade de limiares térmicos ou, senão, ajustar o limiar térmico para a primeira unidade de controle 370. O dispositivo para inserção de dados pelo usuário 390 pode variar, mas em algumas modalidades, o dispositivo para inserção de dados pelo usuário 390 compreende um elemento interativo, como um botão, um disco para discagem, uma chave, um teclado numérico, um elemento deslizante ou similares para possibilitar que um usuário interaja com a primeira unidade de controle 370. A este respeito, o usuário pode ser apresentado com um agrupamento de pré-ajustes (isto é, "baixo e alto" ou "baixo, médio e alto") ou o usuário pode ser capaz de ajustar incrementalmente o primeiro limiar térmico entre um valor mínimo de temperatura e um valor máximo de temperatura.

[0037] Um segundo sensor térmico 360 é posicionado para também detectar uma temperatura do elemento emissor de energia 316. Na modalidade ilustrada, o segundo sensor térmico 360 está em comunicação elétrica com a primeira unidade de controle 370, a qual é configurada para fornecer sinalização para uma segunda unidade de controle 380. Em outras modalidades, o segundo sensor térmico 360 pode estar em comunicação elétrica direta com a segunda unidade de controle 380. Por exemplo, a segunda unidade de controle 380 pode compreender um ou mais comparadores de tensão que são configurados para controlar um segundo elemento de chaveamento 382 com base na saída do segundo sensor térmico 360. Em tais configurações, a segunda unidade de controle 380 pode ser independente de, e redundante para, a primeira unidade de controle 370.

[0038] Para aparelhos de barbeamento ou depilação a úmido, a segunda unidade de controle 380 pode ser posicionada no interior do cabo 102 (Figura 1) e conectada ao segundo sensor térmico 360 através da faixa condutora flexível 112 (Figura 1). O segundo elemento de chaveamento 382 pode ser comutável pela segunda unidade de controle 380 entre um estado condutivo e um estado não condutivo com base nos sinais recebidos pela segunda unidade de controle 380 a partir da primeira unidade de controle 370. O segundo sensor térmico 360, a segunda unidade de controle 380 e o segundo elemento de chaveamento 382 podem compreender um segundo circuito de controle térmico que, similar ao primeiro circuito de controle térmico, serve para monitorar a temperatura detectada do elemento emissor de energia 316 para eventos de superaquecimento. Ao receber o sinal da primeira unidade de controle 370, a segunda unidade de controle 380 pode manter o segundo elemento de chaveamento 382 em um estado condutivo durante um período de tempo predeterminado. Dessa forma, a segunda unidade de controle 380 pode funcionar como um temporizador reacionável que mantém o segundo elemento de chaveamento 382 em uma posição fechada durante o período de tempo predeterminado após receber um sinal de ativação da primeira unidade de controle 370. Durante esse período de tempo, presumindo-se que o primeiro elemento de chaveamento 372 também seja condutivo, o elemento emissor de energia 316 permanecerá em comunicação elétrica com a fonte de energia 330. Se a segunda unidade de controle 380 não receber um sinal da primeira unidade de controle 370 durante o período de tempo predeterminado, a segunda unidade de controle 380 fará a transição do segundo elemento de chaveamento 382 para um estado não condutivo (isto é, ligará a chave) no final do período de tempo, isolando eletricamente, assim, o elemento emissor de energia 316 da fonte de energia 330 e possibilitando que o elemento emissor de energia 316 resfrie.

[0039] O segundo circuito de controle térmico pode geralmente ser redundante ao, ou ser um complemento do, primeiro circuito de controle térmico, de modo que, se um componente do primeiro circuito de controle térmico ou do segundo circuito de controle térmico não funcionar, o outro circuito de controle térmico ou o segundo circuito de controle térmico continue a monitorar eventos de calor excessivo e aja caso ocorra um evento de calor excessivo. O primeiro limiar térmico e o segundo limiar térmico podem ser definidos de maneira independente. Em algumas modalidades, os limiares térmicos são ajustados substancialmente na mesma temperatura, enquanto, em outras modalidades, um é ajustado em um nível maior que o outro. Para modalidades que usam o dispositivo para inserção de dados pelo usuário 390 e que têm um valor de temperatura máximo predefinido para o primeiro limiar térmico, o segundo limiar térmico pode ser ajustado para ser maior que o valor máximo de temperatura.

[0040] A Figura 4 mostra um esquema de circuito 400 para outro exemplo de um produto de uso pessoal destinado ao consumidor, que é similar ao diagrama de blocos mostrado na Figura 3. Conforme representado, múltiplos sensores térmicos e múltiplos elementos de chaveamento são usados para fornecer redundância, mas a unidade de controle não é redundante. Mais especificamente, um segundo sensor térmico 460 é redundante para um primeiro sensor térmico 450 e um segundo elemento de chaveamento 482 é redundante para um primeiro elemento de chaveamento 472. O primeiro sensor térmico 450, que altera sua resistência com base na temperatura detectada, em combinação com o resistor de precisão R2, fornece uma tensão a uma porta de medição P3 de uma primeira unidade de controle 470 que é representativa da temperatura detectada, com um resistor de precisão R2 que converte a alteração de resistência em uma alteração de tensão que pode ser processada pela primeira unidade de controle 470. A primeira unidade de controle 470 pode alternar seletivamente o primeiro elemento de chaveamento 472 entre um estado não condutivo e condutivo através de uma porta de atuação P9, dependendo se uma temperatura limiar foi alcançada ou não conforme determinado pela tensão na porta de medição P3. Através desse circuito de controle térmico, um elemento emissor de energia 416 pode, em geral, ser mantido a uma temperatura constante. Em adição a essa função de controle de temperatura, a primeira unidade de controle 470 pode também controlar outras operações do produto de uso pessoal destinado ao consumidor, como iluminar os LEDs 432 e 434, e monitorar a posição de uma chave de energia 436, entre outras operações.

[0041] No esquema de circuito 400 ilustrado, um multivibrador monoestável 480 (às vezes chamado de um multivibrador de acionamento único) serve como uma segunda unidade de controle que é usada para controlar o estado operacional do segundo elemento de chaveamento 482. Devido aos processos de software serem operacionalmente diferentes na primeira unidade de controle 470 que controlam os respectivos primeiro elemento de chaveamento 472 e segundo elemento de chaveamento 482, certa redundância de processo pode ser alcançada, uma vez que uma falha de um processo pode não resultar diretamente em uma falha do outro processo. O multivibrador monoestável 480 recebe um sinal de controle (ou seja, um acionador) a partir da porta de atuação P1 da primeira unidade de controle 470. O multivibrador monoestável 480 gera uma saída que é usada para controlar o segundo elemento de chaveamento 482, que é um transistor p-MOSFET na configuração ilustrada. Quando o sinal de saída do multivibrador monoestável 480 é baixo, o segundo elemento de chaveamento 482 é fechado (ou seja, em um estado condutivo) possibilitando que a corrente flua através do elemento emissor de energia 416. A saída do multivibrador monoestável 480 é ligada por um período de tempo definido após receber um sinal de entrada na entrada do multivibrador monoestável 480. Esse sinal de entrada é periodicamente fornecido pela primeira unidade de controle 470 através da porta de ativação P1. A duração do sinal de saída do multivibrador monoestável 480 é definida por um circuito de temporização que compreende um resistor R3 e um capacitor C1. A duração do sinal de saída do multivibrador monoestável 480 pode ser um pouco mais longa do que o período do sinal de acionamento criado pela porta de ativação P1 da primeira unidade de controle 470. Dessa forma, desde que a primeira unidade de controle 470 funcione corretamente e crie o sinal de acionamento com a frequência desejada, a saída do multivibrador monoestável 480 permanece baixa para manter o segundo elemento de chaveamento 482 em um estado condutivo. Se a primeira unidade de controle 470 não conseguir criar o sinal de acionamento em tempo (ou seja, em resposta a um aumento da tensão de entrada na porta P8 fornecido pelo segundo sensor térmico 460 e pelo resistor de precisão R1, ou como resultado de qualquer outro problema ou função, como quando um processo da primeira unidade de controle 470 para de funcionar), o multivibrador monoestável 480 fornecerá uma saída que passará o segundo elemento de chaveamento 482 para um estado aberto (isto é, não condutivo) para isolar o elemento emissor de energia 416 da fonte de energia.

[0042] O estado operacional seguro de um produto de uso pessoal destinado ao consumidor que usa um esquema de circuito 400, ou outro circuito de controle adequado, que tem um elemento emissor de energia 416 pode ser obtido ao alternar o elemento emissor de energia 416. Em geral, o mínimo de tempo necessário para atingir uma temperatura crítica ou outra temperatura limite em potência de aquecimento total especifica o tempo de resposta máximo das medidas de segurança/diagnóstico de bordo. Os testes de diagnóstico de hardware suportados por software são descritos abaixo, os quais buscam detectar condições operacionais anormais por meio de testes de auto- monitoramento e plausibilidade, em um esforço para evitar condições operacionais indesejáveis. Os testes de diagnóstico aqui descritos podem ser realizados de modo cíclico e ao longo de um tempo crítico. Como tal, quaisquer problemas podem ser detectados antes do elemento emissor de energia 416 atingir uma temperatura crítica. Em geral, os sinais são gerados pela primeira unidade de controle 470, e os valores analógicos obtidos por medições de retorno do conversor A-D da primeira unidade de controle 470 são comparados com os valores esperados. Se um valor medido está fora de uma área definida, a operação do pessoal do produto destinado ao consumidor pode ser suspensa, ou outras medidas podem ser tomadas. A fim de evitar uma condição de operação indesejável durante o processo de teste, a sequência de teste pode ser selecionada de modo que qualquer teste anterior garanta as condições do teste subsequente.

[0043] A fim de executar os diagnósticos do produto de uso pessoal destinado ao consumidor aqui descritos, e conforme mostrado pelo esquema de circuito 400, o circuito do produto de uso pessoal destinado ao consumidor pode apresentar certas características. O primeiro sensor térmico 450 e o segundo sensor térmico 460 pode ser conectado para medir as portas da primeira unidade de controle 470, mostrado como portas P3 e P8, respectivamente. Pelo menos um dentre o primeiro elemento de chaveamento 472 ou o segundo elemento de chaveamento 482 está conectado em série com o elemento emissor de energia 416 entre uma tensão de alimentação e o terra (GND). Um dentre o primeiro ou o segundo elementos de chaveamento 472, 482 está disposto entre o elemento de emissão de energia 416 e a tensão de alimentação e o terra, e uma porta de medição está ligada ao circuito do elemento emissor de energia 416 entre o elemento emissor de energia 416 e este atual elemento de chaveamento (disposto entre o elemento emissor de energia 416 e a tensão de alimentação alta ou baixa), mostrada como porta P17. As portas de medição da primeira unidade de controle 470 compreendem portas de conversor analógico-digital (ADC) para medir a tensão nos pontos de medição no esquema de circuito 400, no primeiro sensor térmico 450 e/ou no segundo sensor térmico 460. A primeira unidade de controle 470 pode ser adaptada para realizar medições diagnósticas em várias portas de ADC para testar a função de chaveamento do primeiro e do segundo elementos de chaveamento 472, 482, e/ou para testar a plausabilidade das medições de temperatura do primeiro e do segundo sensores térmicos 450, 460, e/ou para testar a integridade do conjunto de circuito dependendo dos estados de chaveamento do primeiro e do segundo elementos de chaveamento 472, 482. Adicionalmente, as portas ADC da primeira unidade de controle 470 (isto é, porta analógica ou entrada analógica) podem ser adaptadas para converter uma tensão analógica (e/ou corrente) aplicada à porta em um valor digital. O respectivo conversor digital analógico (ADC) pode ser integrado à primeira unidade de controle 470 (conforme ilustrado) ou fornecido por um componente eletrônico separado conectado a uma porta da primeira unidade de controle 470. As portas ADC e/ou outras portas da primeira unidade de controle 470 podem ser puxadas para a voltagem alta da unidade de controle (também referida a seguir como ALTA) ou puxadas para baixo para a voltagem baixa da unidade de controle (também referida a seguir como BAIXA) através de um resistor interno (fraco) de pull-up ou pull-down por código de programa de software instalado na primeira unidade de controle 470 de uma maneira executável para realizar, por exemplo, medições diagnósticas (também chamadas de porta de pull-up fraca ou porta de pull-down fraca). Embora as rotinas de diagnóstico aqui descritas se apliquem aos circuito representados na Figura 4, deve-se considerar que outras rotinas de diagnóstico podem ser realizadas em outros tipos de circuito que podem ser usados em outros produtos de uso pessoal destinados ao consumidor, sem que se afastem do escopo da presente revelação.

[0044] Além disso, portas de medição adicionais ou outras portas podem ser fornecidas na primeira unidade de controle 470 para ligar e desligar um sinal, como uma tensão de unidade de controle alta ou baixa, ou um sinal de acionamento para acionar o multivibrador monoestável 480 para funcionar como uma chave de segurança do tipo "dead-man switch". A unidade de controle de alta ou baixa tensão (ALTA, BAIXA) pode ser usada para realizar as medições com os elementos sensores fornecidos. Em algumas configurações, uma porta de medição pode ser configurável por software como a porta do conversor A-D (porta analógica ou entrada analógica), a porta ao terra (saída digital ou estágio empurrar-puxar com nível BAIXO) para suprir a unidade de controle com baixa tensão BAIXA, a porta de tensão (saída digital ou estágio empurrar-puxar com nível ALTO) para suprir a unidade de controle com alta tensão ALTA, a porta pull-up fraca, e/ou a porta pull-down fraca. Essa abordagem pode possibilitar a adaptação flexível das portas da unidade de controle durante as medições diagnósticas e medições diagnósticas mais flexíveis, melhorando, assim, a informação sobre a integridade do circuito (incluindo chaveamento e/ou função/componentes da medição de temperatura). Em geral, essas portas configuráveis da unidade de controle também podem ser chamadas de portas de entrada/saída de propósito geral (GPIO, general-purpose input/output). As portas da unidade de controle podem também compreender portas de chaveamento (entrada/saída digitais) para alternar entre o primeiro e o segundo elementos de chaveamento 472, 482.

[0045] De acordo com a presente revelação, mediante o uso de diferentes medições diagnósticas, certos testes do circuito e dos componentes do circuito podem ser realizados para testar o circuito e/ou componentes independentemente de sua função normal. Tais medições diagnósticas podem ser realizadas periodicamente e/ou após a ocorrência de certos eventos detectáveis, como ligar e/ou desligar o produto de uso pessoal destinado ao consumidor. Para fornecer alta redundância e melhores possibilidades de medição diagnóstica, ao menos um dentre o primeiro e o segundo elementos de chaveamento 472, 482 pode ser conectado no circuito aquecedor em série com o elemento emissor de energia 416, de modo que o outro dentre o primeiro e o segundo elementos de chaveamento 472 e 482 fique disposto entre o elemento emissor de energia 416 e o terra (GND). Para circuitos que têm mais de dois elementos de chaveamento, todos os elementos de chaveamento podem ser conectados em série com o elemento emissor de energia 416 e um ao outro. De acordo com algumas configurações, uma porta de medição da unidade de controle é conectada ao circuito entre cada um dos elementos de chaveamento atuais. Com tal disposição, a função de chaveamento de cada elemento de chaveamento pode ser testada por medições diagnósticas, conforme descrito com mais detalhes abaixo.

[0046] Uma porta de medição da primeira unidade de controle 470 pode ser conectada a um ponto de medição no conjunto de circuito entre o elemento emissor de energia 416 e o primeiro ou o segundo elementos de chaveamento 472, 482 que está conectado entre o elemento emissor de energia 416 e a alta tensão de alimentação (alta). Para realizar um possível tipo de medições diagnósticas, a primeira unidade de controle 470 pode ser adaptada para abrir cada um dentre o primeiro e o segundo elementos de chaveamento 472, 482. Nesse estado, nenhuma corrente flui para o elemento emissor de energia 416. Então, a primeira unidade de controle 470 pode executar uma medição de tensão no ponto de medição e comparar o resultado de medição com ao menos um valor esperado, conforme descrito com detalhes abaixo. Pode ser particularmente útil, se as portas do conversor A-D de medição conectadas ao circuito forem puxadas internamente para cima ou para baixo para essas medições para detectar circuitos abertos indesejados. Para configurações com pontos de medição adicionais entre duas chaves dispostas em série no circuito, todas ou uma seleção útil de pontos de medição podem ser avaliadas antes do ponto de medição entre o elemento emissor de energia 416 e o elemento de chaveamento disposto entre o elemento emissor de energia 416 e a tensão de alimentação alta VCC ser avaliado.

[0047] Em algumas configurações, como uma etapa alternativa e/ou diagnóstica consecutiva, a primeira unidade de controle 470 pode ser adaptada para fechar um dentre o primeiro ou o segundo elementos de chaveamento 472, 482 após o outro, como ao começar com o primeiro ou o segundo elementos de chaveamento 472, 482 conectado à baixa tensão de alimentação GND, para medir a tensão no ponto de medição entre o elemento emissor de energia 416 e os elementos de chaveamento de alta tensão de alimentação conectada à alta tensão de alimentação e/ou outros pontos de medição no circuito do elemento emissor de energia 416. O resultado da medição pode ser comparado com pelo menos um valor esperado, conforme descrito com detalhes abaixo.

[0048] De acordo com uma configuração, ao fechar o último do primeiro ou segundo elementos de chaveamento 472, 482 (ou outro elemento de chaveamento) conectado em série com o elemento emissor de energia 416, o último do primeiro ou segundo elementos de chaveamento 472, 482 (ou outro elemento de chaveamento) é aberto após um curto período de medição à medida que a corrente flui através do elemento emissor de energia 416, e o elemento emissor de energia 416 é aquecido. Ao se limitar o período de medição e, após a expiração do período, reabrir o último dentre o primeiro ou o segundo elementos de chaveamento 472, 482 (ou outro elemento de chaveamento), o superaquecimento do elemento emissor de energia 416 pode ser evitado. O período de medição curto pode ser definido, por exemplo, com base em um limiar de temperatura do elemento emissor de energia 416, que não deve ser excedido. Esse limiar de temperatura pode ser determinado pela medição através do primeiro e do segundo sensores térmicos 450, 460 ou pode ser determinado teoricamente com base em uma corrente calculada ou medida e o efeito de aquecimento conhecido no elemento emissor de energia 416. No entanto, mesmo dentro de um período de medição relativamente curto, é possível comparar os resultados da medição com ao menos um valor esperado, conforme descrito com detalhes abaixo.

[0049] Em configurações que usam o multivibrador monoestável 480, o multivibrador monoestável 480 pode ser testado, aplicando-se um pulso de gatilho para o multivibrador monoestável 480. Esse teste pode ser realizado subsequente ao teste do primeiro ou segundo elementos de chaveamento 472, 482. Dessa forma, quando se aplica o pulso de acionador, uma corrente flui através do elemento emissor de energia 416 e, então, interrompe quando um pulso de disparo subsequente não é aplicado durante o teste. O elemento emissor de energia 416 e a função de segurança do multivibrador monoestável 480 podem ser testados juntos.

[0050] As medições diagnósticas de acordo com a presente revelação podem ser realizadas de uma forma baseada em software, onde a primeira unidade de controle 470 identifica um defeito no comportamento dos componentes do circuito e, em particular, dos subcircuitos que contêm o elemento emissor de energia 416, do primeiro e do segundo elementos de chaveamento 472, 482, e do primeiro e do segundo sensores térmicos 450, 460. Para esse propósito, são gerados sinais por software pela primeira unidade de controle 470, e os valores analógicos resultantes são medidos pelas portas de seu conversor A-D (por exemplo, P3, P7 e P17). Os valores medidos são comparados com um ou mais valores ou faixas de valores esperados. Se uma falha for detectada (isto é, um valor medido estiver fora da faixa de valor esperado), o elemento emissor de energia 416 pode ser desligado como uma medida de precaução (por exemplo, ligando-se um ou ambos dentre o primeiro ou o segundo elementos de chaveamento 472, 482.) Quando múltiplos testes de diagnóstico são executados em sequência, a ordem pode ser selecionada de modo que medições diagnósticas anteriores garantam as condições de segurança para os testes subsequentes. Em geral, pode ser vantajoso realizar medições com relação à função dos elementos de chaveamento atuais e, em etapas subsequentes, realizar medições com relação à função dos sensores térmicos.

[0051] Um exemplo de ordem vantajosa de medições diagnósticas é apresentado em relação às Figuras 5 a 18. O versado na técnica deve considerar que a ordem e o conteúdo das medições diagnósticas propostas podem ser alterados para adaptar as medições a certas exigências específicas de uma modalidade sem que se afaste do escopo da presente descrição. Adicionalmente, certas medições descritas podem ser omitidas ou outros tipos de medições podem ser usados.

[0052] Ainda com referência à Figura 4, as portas da primeira unidade de controle 470 são mostradas com informações adicionais, como uma seta e uma etiqueta. Uma seta direcionada para dentro da primeira unidade de controle 470 descreve uma porta de entrada e uma seta direcionada para o exterior da primeira unidade de controle 470 descreve uma porta de saída. As descrições nas portas indicam as funções da porta, da seguinte forma: "ALTA": saída da unidade de controle de alta tensão ALTA, por exemplo, ligando-se a porta à alta tensão de alimentação VCC. O sinal de alta tensão não é necessariamente igual à alta tensão de alimentação VCC, conforme definida pela fonte de alimentação, mas pode ser um sinal de alta tensão de 90% da alta tensão de alimentação VCC, por exemplo; "ALTA-Z": porta isolada de qualquer potencial (ou seja, faz com que a porta flutue eletricamente com a conexão de qualquer potencial); "ADC": entrada do conversor A-D para medição de tensão; "BAIXA": saída de baixa tensão do microprocessador LOW, por exemplo, ligando-se a porta ao terra (GND). O sinal de baixa tensão não é necessariamente igual a 0 Volt, conforme definido pela fonte de alimentação, mas pode ser um sinal de baixa tensão de até cerca de 10% da alta tensão de alimentação VCC, por exemplo; "VRef": entrada de tensão de referência precisa, por exemplo, alta tensão de alimentação VCC; "Acionador": saída do sinal de acionamento periódico; "Reinicialização": saída do sinal de reinicialização para o elemento monoflop acionável, o segundo elemento de chaveamento 482 fica aberto (desligado) se o sinal de reinicialização estiver ativo; e "Aquecedor": saída para ligar e ligar o primeiro elemento de chaveamento 472, o qual pode controlar um aquecedor ou outro elemento emissor de energia.

[0053] Uma porta ADC puxada para cima até a tensão de alimentação (VCC) por meio de um resistor pull-up R4 (Figura 5) de alta impedância interna (fraca) é indicada para ser a tensão de alimentação (VCC) conectada através do resistor pull-up fraco interno R4 dentro da primeira unidade de controle 470.

[0054] Nas medições diagnósticas nas Figuras 5 a 18, por exemplo, as rotinas diagnósticas são descritas, com porções relevantes do esquema de circuito 400 sendo mostrado. O conteúdo e a ordem da medição são meramente um exemplo preferencial para um conjunto exemplificador de medições diagnósticas. Entretanto, a ordem e o escopo das medições diagnósticas podem ser alterados sem que se afaste do escopo da presente revelação. Em geral, as medições diagnósticas aqui descritas são usadas para detectar ou testar qualquer um ou mais dentre os seguintes: curto- circuitos elétricos resultantes de umidade ou pontos de solda ruins, alternativas diferentes do circuito, falhas em locais diferentes nos conjuntos de circuitos, bem como aspectos adicionais descritos nos exemplos a seguir. Em relação às medições diagnósticas representadas esquematicamente nas Figuras 5 a 18, as linhas em negrito no diagrama de circuito indicam a região testada do circuito. Uma linha em negrito que passa através de um elemento de chaveamento indica que a respectiva chave é fechada. Um flash mostrado próximo a um componente indica, esquematicamente, que o teste está identificando se o componente está em um curto-circuito elétrico ou não.

[0055] Agora, com referência à Figura 5, o elemento emissor de energia 416 é isolado do terra (GND). A interface da porta de conversor A-D P17 deve coletar um sinal alto que corresponde à tensão de alimentação VCC aplicada através do resistor pull-up interno (fraco) R4. Este é um teste para o isolamento do primeiro elemento de chaveamento 472 (por exemplo, transistores NMOS) e para a ausência de um curto- circuito entre a porta de conversor A-D P17 e o GND.

[0056] Agora, com referência à Figura 6, o elemento emissor de energia 416 está conectado ao GND. A porta do conversor A-D P17 deve coletar um sinal baixo correspondente ao GND. Esse é um teste para o isolamento do segundo elemento de chaveamento 482 e para a conexão do primeiro elemento de chaveamento 472 e a porta do conversor A-D P17 ao circuito.

[0057] Agora, com referência à Figura 7, um teste exemplificador é ilustrado por um circuito que tem um multivibrador monostável 480. O primeiro elemento de chaveamento 472 está no estado condutivo. Um sinal de reinicialização ativo na porta P2, conforme indicado pela linha em negrito na Figura 7, deve fazer com que o multivibrador monostável 480 abra imediatamente o segundo elemento de chaveamento 482, mesmo que um sinal de acionamento seja aplicado através da porta P1. A porta do conversor A-D P17 captura um sinal baixo correspondente ao GND. Se um sinal maior for capturado na porta do conversor A-D 17, é indicada uma falha do multivibrador monoestável 480. Durante este teste, são testados a conexão da interface da porta P2 ao multivibrador monoestável 480 e o sinal de reinicialização do circuito de segurança.

[0058] Agora, com referência à Figura 8, com um sinal de reinicialização inativo na porta P2 e o primeiro elemento de chaveamento 472 em um estado condutivo, a porta do conversor A-D P17 deve coletar um sinal alto correspondente a VCC para uma certa quantidade de tempo determinada pela constante de tempo do multivibrador monostável 480 após a aplicação do sinal de acionamento. Após um tempo predefinido ter decorrido, será possível detectar um sinal baixo correspondente ao GND. Esse é um teste para uma conexão do segundo elemento de chaveamento 482 e do elemento emissor de energia 416 para a constante de tempo do multivibrador monoestável 480, a corrente que flui através do elemento emissor de energia 416, e a operação funcional do primeiro elemento de chaveamento 472.

[0059] Agora, com referência à Figura 9, as portas do conversor A-D P3 e P8 devem coletar um valor de sinal correspondente ao divisor de tensão consistindo nos resistores de pull-up internos (fracos) R5 e R6 e o primeiro sensor térmico 450 e o segundo sensor térmico 460, respectivamente. Este é um teste para conexão do primeiro sensor térmico 450 e o segundo sensor térmico 460 ao segundo sensor térmico 460 (GND) e às portas do conversor A-D P3 e P8, respectivamente, e a resistência correta do primeiro sensor térmico 450 e do segundo sensor térmico 460 (por exemplo, elementos NTC) em condições operacionais (por exemplo, temperatura ambiente). Durante esse teste, o primeiro elemento de chaveamento 472 fica aberto e o segundo elemento de chaveamento 482 fica aberto.

[0060] Agora, com referência à Figura 10, as portas do conversor A-D P3 e P8 devem coletar um valor de sinal correspondente ao divisor de tensão consistindo nos resistores de pull-up internos (fracos) R5 e R6 e os resistores de meia-ponte R2 e R1, respectivamente. Este é um teste para conexão do circuito de medição, como os resistores de meia-ponte R2 e R1. Durante esse teste, o primeiro elemento de chaveamento 472 fica aberto e o segundo elemento de chaveamento 482 fica aberto.

[0061] Agora, com referência à Figura 11, o segundo sensor térmico 460 é mostrado funcionando em um modo de medição. A porta do conversor A-D P8 deve coletar um valor de sinal correspondente à temperatura real. A porta do conversor A-D P3 deve coletar um sinal baixo correspondente à unidade de controle de baixa tensão BAIXA. Este é um teste para a ausência de curto-circuitos eléctricos entre as portas do conversor A-D P3 e P8, assim como entre a porta P3 e a alta tensão de alimentação VCC. Este teste também verifica a medição de temperatura plausível do segundo sensor térmico 460. Durante esse teste, o primeiro elemento de chaveamento 472 fica aberto e o segundo elemento de chaveamento 482 fica fechado.

[0062] Agora, com referência à Figura 12, o teste mostrado é similar ao teste representado na Figura 11, exceto pelo fato de ser direcionado para testar a funcionalidade do primeiro sensor térmico 450. O primeiro sensor térmico 450 está funcionando em um modo de medição. A porta do conversor A-D P3 deve coletar um valor de sinal correspondente à temperatura real. A porta do conversor A-D P8 deve coletar um sinal baixo correspondente à unidade de controle de baixa tensão BAIXA. Este é um teste para a ausência de curto- circuitos eléctricos entre as portas do conversor A-D P3 e P8 assim como a porta P8 e a alta tensão de alimentação VCC. Este teste também verifica a medição de temperatura plausível do primeiro sensor térmico 450. As medições de temperatura na porta P8 durante este teste e na porta P8 durante o teste representado na Figura 11 devem corresponder umas às outras se as medições forem feitas uma após a outra. Essa correspondência também indica acoplamento térmico adequado entre ambos os sensores térmicos 450 e 460. Durante esse teste, o primeiro elemento de chaveamento 472 fica aberto e o segundo elemento de chaveamento 482 fica fechado.

[0063] Agora, com referência à Figura 13, durante este teste, as portas do conversor A-D P3 e P8 devem coletar valores altos de sinal correspondentes à unidade de controle de alta tensão ALTA. Este é um teste para ausência de quaisquer curto-circuitos elétricos em fase terra no circuito entre as portas P7 e P8 ou P4 e P3, respectivamente. Durante esse teste, o primeiro elemento de chaveamento 472 fica fechado e o segundo elemento de chaveamento 482 fica aberto.

[0064] Agora, com referência à Figura 14, as portas do conversor A-D P3 e P8 devem coletar valores altos de sinal correspondentes ao microprocessador de alta tensão ALTA. Este é um teste para ausência de quaisquer curto-circuitos elétricos em fase terra no circuito entre as portas P8 e P5 ou P3 e P5, respectivamente. Durante esse teste, o primeiro elemento de chaveamento 472 fica fechado e o segundo elemento de chaveamento 482 fica aberto.

[0065] Agora, com referência à Figura 15, as portas do conversor A-D P3 e P8 devem coletar valores baixos de sinal correspondentes à baixa tensão do microcontrolador BAIXA. Este é um teste para ausência de quaisquer curto-circuitos elétricos com a alta tensão de alimentação VCC no circuito entre as portas P8 e P5 ou P3 e P5, respectivamente. Durante esse teste, o primeiro elemento de chaveamento 472 fica aberto e o segundo elemento de chaveamento 482 fica fechado.

[0066] Agora, com referência às Figuras 16 a 18, são mostradas alternativas exemplificadoras dos testes representados nas Figuras 9 a 15. Como tal, as informações coletadas durante o teste são similares (isto é, com relação à ausência de quaisquer curto-circuitos elétricos e conectividade) e menos medições são usadas. Entretanto, uma configuração de software adicional das portas de controle pode ser necessária.

[0067] Em relação à Figura 16, as portas do conversor A-D P7, P4 e P5 configuradas por software devem coletar um valor de sinal correspondente ao divisor de tensão consistindo dos resistores de pull-up internos (fracos) R7, R8, R9 e o primeiro sensor térmico 450 e o segundo sensor térmico 460 ou os resistores de meia-ponte R2, R1, respectivamente. Os valores coletados devem estar em uma faixa predefinida (de valores), correspondendo às razões de R2/R8, R1/R9, NTC1/R7 e NTC2/R7 e não deve exceder um respectivo limiar. Durante esse teste, o primeiro elemento de chaveamento 472 fica aberto e o segundo elemento de chaveamento 482 fica aberto.

[0068] Agora, com referência à Figura 17, as portas do conversor A-D P7, P4 e P5 configuradas por software devem capturar valor baixo de sinal correspondendo à unidade de controle de baixa tensão BAIXA. Esse é um teste para ausência de quaisquer curto-circuitos elétricos fase tensão de alimentação VCC (fornecida ao elemento emissor de energia 416, ao se fechar o segundo elemento de chaveamento 482) para todas as conexões no circuito de medição de temperatura mostrado na Figura 17. Durante esse teste, o primeiro elemento de chaveamento 472 fica aberto e o segundo elemento de chaveamento 482 fica fechado.

[0069] Agora, com referência à Figura 18, o as portas do conversor A-D P7, P4 e P5 configuradas por software devem coletar um alto valor de sinal correspondente à tensão de alimentação VCC. Esse é um teste para ausência de quaisquer curto-circuitos elétricos em fase terra (conectado ao elemento emissor de energia 416, ao se fechar o primeiro elemento de chaveamento 472) para todas as conexões no circuito de medição de temperatura mostrado na Figura 18. Durante esse teste, o primeiro elemento de chaveamento 472 fica fechado e o segundo elemento de chaveamento 482 fica aberto.

[0070] Enquanto as Figuras 4 a 18 representam esquematicamente um circuito 400 de um produto de uso pessoal destinado ao consumidor que inclui um multivibrador monoestável 480, deve-se considerar que os testes diagnósticos similares àqueles apresentados acima podem ser usados para outros circuitos em um produto de uso pessoal destinado ao consumidor que têm componentes diferentes. Por exemplo, em vez de se usar um multivibrador monoestável 480, alguns produtos de uso pessoal destinado ao consumidor podem usar um ou mais comparadores de tensão como uma segunda unidade de controle térmico, conforme ilustrado na Figura 19, abaixo. Através do uso do teste cíclico do software descrito acima, vários tipos de erros podem ser detectados que não necessariamente levam diretamente a uma condição perigosa, mas identificam possíveis problemas com o circuito de controle de falha redundante. Além disso, erros óbvios e erros inerentes podem ser detectados durante o ciclo de teste, como Microcontrolador Travado por falha, falha de hardware do conversor A-D, falha do aquecedor, falha da bateria e similares.

[0071] Agora, com referência à Figura 19, é mostrado um esquema de circuito 500 para um produto de uso pessoal destinado ao consumidor exemplificador, como um aparelho para barbear ou depilar a úmido. O esquema de circuito 500 inclui um primeiro circuito (isto é, primário) de controle térmico e um segundo (isto é, redundante) circuito de controle térmico. Um elemento emissor de energia 516 está em comunicação elétrica seletiva com uma fonte de energia 530 através de cada um dentre um primeiro elemento de chaveamento 572, mostrado como transistor MOSFET T1, e um segundo elemento de chaveamento 582, mostrado como transistor MOSFET T2. O primeiro elemento de chaveamento 572 é controlado por uma primeira unidade de controle 570 e o segundo elemento de chaveamento 582 é controlado por uma segunda unidade de controle, mostrada como um comparador de tensão 580. Como o primeiro elemento de chaveamento 572, o elemento emissor de energia 516 e o segundo elemento de chaveamento 582 estão em uma disposição em série, caso um dentre o primeiro elemento de chaveamento 572 ou o segundo elemento de chaveamento 582 seja colocado em um estado não condutivo, então, o elemento emissor de energia 516 fica eletricamente isolado da fonte de energia 530.

[0072] Um primeiro sensor térmico 550 e segundo sensor térmico 560 são, cada um, posicionados próximo ao elemento emissor de energia 516 e são, cada um, componentes do primeiro circuito de controle térmico e do segundo circuito de controle térmico, respectivamente. O primeiro sensor térmico 550 alimenta uma entrada para uma porta de medição P2 da primeira unidade de controle 570 que é representativa da temperatura detectada, à medida que o primeiro sensor térmico 550 altera a resistência com a temperatura. Um resistor de precisão R1 é usado para converter essa alteração de resistência em uma alteração de tensão que pode ser processada pela primeira unidade de controle 570 para monitorar os eventos de aquecimento em excesso.

[0073] A primeira unidade de controle 570 pode alternar seletivamente o primeiro elemento de chaveamento 572 entre os estados condutivo e não condutivo através de uma porta de atuação P8, dependendo se uma temperatura limiar foi alcançada ou não, com base na tensão de entrada na porta P2. Através desse circuito de controle térmico, o elemento emissor de energia 516 pode, de modo geral, ser mantido a uma temperatura constante. Em adição a essa função de controle de temperatura, a primeira unidade de controle 570 pode também gerenciar outras operações do produto de uso pessoal destinado ao consumidor, como através da iluminação dos LEDs 532 e 534, monitoramento da posição de uma chave de alimentação 536 e do controle de uma chave da fonte de alimentação 538 (mostrada como transistor MOSFET T3) que fornece energia ao circuito de controle térmico redundante, por exemplo. Quando a chave de alimentação 536 é pressionada, a primeira unidade de controle 570 muda a chave da fonte de alimentação 538 para um estado condutor através da passagem da porta P1 ao terra, que fornece energia ao segundo circuito térmico (isto é, o comparador de tensão 580). Se a primeira unidade de controle 570 deixar erroneamente a chave da fonte de alimentação 538 na posição "desligada", o segundo elemento de chaveamento 582 também será desativado e, portanto, impedirá a corrente de flua através do elemento emissor de energia 516. Adicionalmente, mesmo se a chave da fonte de alimentação 538 estiver parcialmente ligada, como se trabalhando no modo linear com uma resistência maior de dreno à fonte, o segundo circuito térmico funcionará adequadamente, uma vez que a diferença de tensão entre as entradas de inversão e não inversão (conforme descrito com mais detalhes abaixo) não depende da tensão de fornecimento.

[0074] O segundo sensor térmico 560 fornece um sinal para a segunda unidade de controle, mostrada como um comparador de tensão 580, que é representativo da temperatura detectada, uma vez que o segundo sensor térmico 560 altera a resistência com a temperatura. Os resistores R3 e R4 são dispostos em um divisor de tensão e selecionados para colocar uma tensão de entrada na entrada de não inversão (+) do comparador de tensão que define um limiar de temperatura. O segundo sensor térmico 560 e o resistor R5 também são dispostos como um divisor de tensão para fornecer uma tensão de entrada à entrada de inversão (-) do comparador de tensão 580 que corresponde à temperatura do sensor. À medida que a temperatura do elemento emissor de energia 516 aumenta, mas ainda fica abaixo do limiar de temperatura, a tensão apresentada à entrada de inversão (-) do comparador de tensão 580 é menor que a tensão na entrada de não inversão (+) do comparador de tensão 580. Consequentemente, a tensão de saída do comparador de tensão 580 é substancialmente igual ao nível de tensão VBAT, que ajusta o segundo elemento de chaveamento 582 em um estado condutivo, de modo que a corrente possa fluir através do elemento emissor de energia 516, presumindo-se que o primeiro elemento de chaveamento 572 também esteja em um estado condutivo. Quando a temperatura aumenta para elevar suficientemente a temperatura do segundo sensor térmico 560 acima do limiar de temperatura, a saída do comparador de tensão 580 mudará de alto para baixo devido à resistência reduzida do segundo sensor térmico 560, o que faz com que o segundo elemento de chaveamento 582 se abra. O elemento de aquecimento 516 ficará, então, isolado da fonte de energia 530, possibilitando que ele se resfrie. O segundo sensor térmico 560 também se resfriará e sua resistência aumentará. Quando a sua resistência atingir um certo nível, a saída do comparador de tensão 580 mudará de baixo para alto, o que fará com que o segundo elemento de chaveamento 582 se feche e coloque novamente o elemento de aquecimento 516 em comunicação elétrica com a fonte de energia 530.

[0075] A função adequada do elemento aquecedor 516 pode ser testada ou monitorada mediante a medição da tensão da fonte de energia 530 (isto é, a tensão da bateria). Por exemplo, quando o elemento aquecedor 516 é ativado, uma queda detectável na tensão da fonte de energia 530 é causada devido à resistência interna da fonte de energia 530. Consequentemente, rotinas diagnósticas podem ser empregadas para testar vários componentes do circuito sem a necessidade de hardware adicional. Rotinas diagnósticas exemplificadoras são descritas a seguir.

[0076] Primeiro, o primeiro elemento de chaveamento 572 pode ser testado quanto a um curto-circuito. Durante esse teste, o primeiro elemento de chaveamento 572 é aberto e a chave de fonte de alimentação 538 é fechada. Enquanto nesse estado, a unidade de controle 570 determina se a tensão da fonte de energia 530 é constante, como se espera quando o primeiro elemento de chaveamento 572 está funcionando adequadamente. Se o primeiro elemento de chaveamento 572 tem um curto- circuito, uma queda de tensão será detectada, a qual indica à unidade de controle 570 que primeiro elemento de chave 572 não está funcionando adequadamente. Em seguida, o segundo elemento de chaveamento 582 pode ser testado quanto a um curto-circuito. Durante esse teste, o primeiro elemento de chaveamento 572 é fechado e a chave de fonte de alimentação 538 é aberta. Enquanto nesse estado, a unidade de controle 570 determina se a tensão da fonte de energia 530 é constante, como se espera quando o segundo elemento de chaveamento 582 está funcionando adequadamente. Se o segundo elemento de chaveamento 582 estive em um curto-circuito, será detectada uma queda de tensão que indica à unidade de controle 570 que o segundo elemento de chaveamento 582 não está funcionando adequadamente.

[0077] A funcionalidade do comparador de tensão 580 também pode ser testada. Durante esse teste, a chave de fonte de alimentação 538 é fechada e o primeiro elemento de chaveamento 572 é fechado. Enquanto neste estado, a unidade de controle 570 verifica se há uma queda na tensão da fonte de energia 530 (isto é, devido ao comparador de tensão 580 fazer com que o segundo elemento de chaveamento 582 se feche) e um posterior aumento na tensão após a temperatura desejada ser alcançada (isto é, devido ao comparador de tensão 580 fazer com que o segundo elemento de chaveamento 582 se abra). Também pode ser verificado se o primeiro e o segundo sensores térmicos 550, 560 estão dentro da tolerância, mediante a verificação da resistência do primeiro e segundo sensores térmicos 550, 560 no momento quando a temperatura desejada tiver sido alcançada. EXEMPLOS A. Um produto de uso pessoal destinado ao consumidor que compreende: a. uma fonte de energia; b. uma primeira unidade de controle que compreende uma pluralidade de portas; c. um elemento emissor de energia em comunicação elétrica seletiva com a fonte de energia; d. uma pluralidade de sensores posicionada para detectar uma temperatura do elemento emissor de energia, sendo que cada um dentre a pluralidade de sensores está em comunicação elétrica com uma respectiva porta da primeira unidade de controle; e. uma pluralidade de elementos de chaveamento, sendo que cada um dos elementos de chaveamento é comutável entre um estado condutivo e um estado não condutivo para isolar eletricamente o elemento emissor de energia da fonte de energia; f. sendo que a primeira unidade de controle tem a finalidade de executar uma rotina de diagnósticos, sendo que a rotina de diagnósticos compreende um ou mais dentre: i. testar a função de chaveamento de cada um dentre a pluralidade de elementos de chaveamento entre o estado condutivo e o estado não condutivo; e ii. testar a função de detecção de temperatura de cada um dentre a pluralidade de sensores. B. O produto de uso pessoal destinado ao consumidor, de acordo com o Parágrafo A, sendo que o teste da função de chaveamento de cada um dentre a pluralidade de elementos de chaveamento entre o estado condutivo e o estado não condutivo e o teste da função de detecção de temperatura de cada um dentre a pluralidade de sensores compreende medir pelo menos um nível de tensão em uma dentre a pluralidade de portas. C. O produto de uso pessoal destinado ao consumidor, de acordo com qualquer um dos Parágrafos A e B, sendo que testar a função de chaveamento de cada um dentre a pluralidade de elementos de chaveamento entre o estado condutivo e o estado não condutivo e testar a função de detecção de temperatura de cada um dentre a pluralidade de sensores compreende puxar pelo menos uma dentre a pluralidade de portas para uma unidade de controle de alta tensão e medir uma tensão em outra dentre a ao menos uma dentre a pluralidade de portas. D. O produto de uso pessoal destinado ao consumidor, de acordo com qualquer um dos Parágrafos A a C, sendo que testar a função de chaveamento de cada um dentre a pluralidade de elementos de chaveamento entre o estado condutivo e o estado não condutivo e testar a função de detecção de temperatura de cada um dentre a pluralidade de sensores compreende puxar pelo menos uma dentre a pluralidade de portas para uma unidade de controle de baixa tensão e medir uma tensão em outra dentre a ao menos uma dentre a pluralidade de portas. E. O produto de uso pessoal destinado ao consumidor, de acordo com qualquer um dos Parágrafos A a D, sendo que testar a função de chaveamento de cada um dentre a pluralidade de elementos de chaveamento entre o estado condutivo e o estado não condutivo e testar a função de detecção de temperatura de cada um dentre a pluralidade de sensores compreende a pelo menos uma tensão medida a um nível de tensão esperado. F. O produto de uso pessoal destinado ao consumidor, de acordo com qualquer um dos Parágrafos A a E, que compreende adicionalmente uma segunda unidade de controle, sendo que a segunda unidade de controle tem a finalidade de alternar pelo menos um dentre a pluralidade de elementos de chaveamento entre um estado condutivo e um estado não condutivo. G. O produto de uso pessoal destinado ao consumidor, de acordo com o Parágrafo F, sendo que a segunda unidade de controle é um multivibrador monoestável. H. O produto de uso pessoal destinado ao consumidor, de acordo com o Parágrafo F, sendo que a rotina de diagnósticos compreende aplicar um pulso acionador ao multivibrador monoestável. I. O produto de uso pessoal destinado ao consumidor, de acordo com o Parágrafo G, sendo que a segunda unidade de controle é um comparador de tensão. J. O produto de uso pessoal destinado ao consumidor, de acordo com qualquer um dos Parágrafos A a E, sendo que o elemento emissor de energia é um elemento aquecedor que aquece até uma temperatura limite ao longo de um período de tempo quando em comunicação elétrica seletiva com a fonte de energia. K. O produto de uso pessoal destinado ao consumidor, de acordo com o Parágrafo J, sendo que a rotina de diagnósticos conclui antes da conclusão do período de tempo. L. O produto de uso pessoal destinado ao consumidor de acordo, com qualquer um dos Parágrafos A a K, sendo que o elemento emissor de energia é qualquer um dentre um diodo emissor de luz, um elemento aquecedor e um elemento de laser. M. O produto de uso pessoal destinado ao consumidor, de acordo com qualquer um dos Parágrafos A a L, sendo que testar a função de chaveamento de cada um dentre a pluralidade de elementos de chaveamento entre o estado condutivo e o estado não condutivo e testar a função de detecção de temperatura de cada um dentre a pluralidade de sensores compreende ao menos um dentre: i. alternar cada um dentre a pluralidade de elementos de chaveamento para um estado condutivo; ii. alternar cada um dentre a pluralidade de elementos de chaveamento para um estado não condutivo; e iii. alternar um primeiro subconjunto dentre a pluralidade de elementos de chaveamento para um estado condutivo e alternar um segundo subconjunto dentre a pluralidade de elementos de chaveamento para um estado não condutivo. N. O produto de uso pessoal destinado ao consumidor, de acordo com qualquer um dos Parágrafos A a M, que compreende adicionalmente um primeiro circuito de controle térmico e um segundo circuito de controle térmico, sendo que o primeiro circuito de controle térmico compreende pelo menos um dentre a pluralidade de elementos de chaveamento e pelo menos um dentre a pluralidade de elementos de chaveamento e pelo menos um dentre a pluralidade de sensores. O. O produto de uso pessoal destinado ao consumidor, de acordo com o Parágrafo N, sendo que a rotina de diagnósticos testa sequencialmente o funcionamento do primeiro circuito de controle térmico e o funcionamento do segundo circuito de controle térmico. P. O produto de uso pessoal destinado ao consumidor, de acordo com qualquer um dos Parágrafos A a O, sendo que, após a execução da rotina de diagnósticos, a primeira unidade de controle tem a finalidade de determinar se o elemento emissor de energia está em comunicação elétrica seletiva com a fonte de energia com base nos resultados da rotina de diagnósticos. Q. O produto de uso pessoal destinado ao consumidor, de acordo com qualquer dos Parágrafos A a P, sendo que a rotina de diagnósticos tem a finalidade de confirmar uma ausência de curtos elétricos em fase terra do circuito.

[0078] As dimensões e valores revelados na presente invenção não devem ser compreendidos como estando estritamente limitados aos valores numéricos exatos mencionados. Em vez disso, exceto onde especificado de outro modo, cada uma dessas dimensões se destina a significar tanto o valor mencionado como uma faixa de valores funcionalmente equivalentes em torno daquele valor. Por exemplo, uma dimensão revelada como "40 mm" se destina a significar "cerca de 40 mm".

[0079] Cada documento citado na presente invenção, inclusive qualquer patente ou pedido de patente em referência remissiva ou relacionado, e qualquer pedido de patente ou patente em que o presente pedido reivindique prioridade ou benefício do mesmo, está desde já integralmente incorporado aqui por referência, exceto quando expressamente excluído ou, de outro modo, limitado. A menção a qualquer documento não é uma admissão de que constitua técnica anterior em relação a qualquer invenção revelada ou reivindicada no presente documento, nem de que ele, por si só ou em qualquer combinação com qualquer outra referência ou referências, ensine, sugira ou revele tal invenção. Além disso, se houver conflito entre qualquer significado ou definição de um termo mencionado neste documento e qualquer significado ou definição do mesmo termo em um documento incorporado a título de referência, terá preferência o significado ou definição atribuído ao dito termo neste documento.

[0080] Embora tenham sido ilustradas e descritas modalidades específicas da presente invenção, será evidente para os versados na técnica que várias outras alterações e modificações podem ser feitas sem que se desvie do espírito e do escopo da invenção. Pretende-se, portanto, cobrir nas reivindicações anexas todas essas alterações e modificações que se enquadram no escopo da presente invenção.

Claims

1. Produto compreendendo: a. uma fonte de energia (330); b. uma primeira unidade de controle (370) que compreende uma pluralidade de portas (P1, P2, P3, P4, P5, P7, P8, P9, P17); c. um elemento emissor de energia (316) em comunicação elétrica seletiva com a fonte de energia (330); d. uma pluralidade de sensores (350, 360) posicionada para detectar uma temperatura do elemento emissor de energia (316), sendo que cada um dentre a pluralidade de sensores (350, 360) está em comunicação elétrica com uma respectiva porta da primeira unidade de controle (370); e e. uma pluralidade de elementos de chaveamento (372, 382), sendo que cada um dos elementos de chaveamento (372, 382) é comutável entre um estado condutivo e um estado não condutivo para isolar eletricamente o elemento emissor de energia (316) da fonte de energia (330); f. sendo que a primeira unidade de controle (370) tem a finalidade de executar uma rotina de diagnósticos, sendo que a rotina de diagnósticos compreende um ou mais dentre: i. testar a função de chaveamento de cada um dentre a pluralidade de elementos de chaveamento (372, 382) entre o estado condutivo e o estado não condutivo; e ii. testar a função de detecção de temperatura de cada um dentre a pluralidade de sensores (350, 360) caracterizado por o teste da função de chaveamento de cada um dentre a pluralidade de elementos de chaveamento (372, 382) entre o estado condutivo e o estado não condutivo e o teste da função de detecção de temperatura de cada um dentre a pluralidade de sensores (350, 360) compreender puxar pelo menos uma dentre a pluralidade de portas (P1, P2, P3, P4, P5, P7, P8, P9, P17) para uma unidade de controle de alta tensão e medir uma tensão ao outro do pelo menos um dentre a pluralidade de portas (P1, P2, P3, P4, P5, P7, P8, P9, P17).

2. Produto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o teste da função de chaveamento de cada um dentre a pluralidade de elementos de chaveamento (372, 382) entre o estado condutivo e o estado não condutivo e o teste da função de detecção de temperatura de cada um dentre a pluralidade de sensores (350, 360) compreender puxar pelo menos uma dentre a pluralidade de portas (P1, P2, P3, P4, P5, P7, P8, P9, P17) para uma unidade de controle de baixa tensão e medir uma tensão à outra da pelo menos uma dentre a pluralidade de portas (P1, P2, P3, P4, P5, P7, P8, P9, P17).

3. Produto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o teste da função de chaveamento de cada um dentre a pluralidade de elementos de chaveamento (372, 382) entre o estado condutivo e o estado não condutivo e o teste da função de detecção de temperatura de cada um dentre a pluralidade de sensores (350, 360) compreender pelo menos uma tensão medida para um nível de tensão esperada.

4. Produto, de acordo a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente uma segunda unidade de controle (380), sendo que a segunda unidade de controle (380) tem a finalidade de alternar pelo menos um dentre a pluralidade de elementos de chaveamento (372, 382) entre um estado condutivo e um estado não condutivo.

5. Produto, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a segunda unidade de controle (380) ser um multivibrador monoestável (480).

6. Produto, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a rotina de diagnósticos compreender aplicar um pulso acionador ao multivibrador monoestável (480).

7. Produto, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a segunda unidade de controle (380) ser um comparador de tensão (580).

8. Produto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o elemento emissor de energia (316) ser um elemento aquecedor (110, 516) que aquece até uma temperatura limite ao longo de um período de tempo quando em comunicação elétrica seletiva com a fonte de energia (330).

9. Produto, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a rotina de diagnósticos concluir antes da conclusão do período de tempo.

10. Produto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o elemento emissor de energia (316) ser qualquer um dentre um diodo emissor de luz, um elemento de aquecimento (110, 516) e um elemento de laser.

11. Produto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o teste da função de chaveamento de cada um dentre a pluralidade de elementos de chaveamento (372, 382) entre o estado condutivo e o estado não condutivo e o teste da função de detecção de temperatura de cada um dentre a pluralidade de sensores (350, 360) compreender ao menos um dentre: i. alternar cada um dentre a pluralidade de elementos de chaveamento (372, 382) para um estado condutivo; ii. alternar cada um dentre a pluralidade de elementos de chaveamento (372, 382) para um estado não condutivo; e iii. alternar um primeiro subconjunto dentre a pluralidade de elementos de chaveamento (372) para um estado condutivo e alternar um segundo subconjunto dentre a pluralidade de elementos de chaveamento (382) para um estado não condutivo.

12. Produto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente um primeiro circuito de controle térmico e um segundo circuito de controle térmico, sendo que o primeiro circuito de controle térmico compreende pelo menos um dentre a pluralidade de elementos de chaveamento (372, 382) e pelo menos um dentre a pluralidade de sensores (350, 360) e o segundo circuito de controle térmico compreende pelo menos um elemento de chaveamento diferente da pluralidade de elementos de chaveamento (372, 382) e pelo menos um sensor diferente dentre a pluralidade de sensores (350, 360).

13. Produto, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por a rotina de diagnóstico testar sequencialmente a operação do primeiro circuito de controle térmico e a operação do segundo circuito de controle térmico.

14. Produto, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por, após a execução da rotina de diagnósticos, a primeira unidade de controle (370) ter a finalidade de determinar se o elemento emissor de energia (316) está em comunicação elétrica seletiva com a fonte de energia (330) com base nos resultados da rotina de diagnósticos.

15. Produto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a rotina de diagnóstico é confirmar a ausência de curtos elétricos no aterramento do circuito.