BR132012003099E2 - System-based energy saving device and igbt / fet method - Google Patents

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BR132012003099E2
BR132012003099E2 BRBR132012003099-2A BR132012003099A BR132012003099E2 BR 132012003099 E2 BR132012003099 E2 BR 132012003099E2 BR 132012003099 A BR132012003099 A BR 132012003099A BR 132012003099 E2 BR132012003099 E2 BR 132012003099E2
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John L Lumsden
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Abstract

Dispositivo de economia de energia baseado em sistema e método igbtifet o presente certificado de adição refere-se a um dispositivo de economia de energia baseado em sistema e método de igbt/fet (1), em que é economizada uma quantidade predeterminada de voltagem abaixo de uma voltagem de linha nominal e/ou abaixo de uma voltagem nominal de eletrodoméstico, assim conservando energia. São providas conexões de entrada de fase (2) para introduzir sinais analógicos no dispositivo e sistema (1). Um concentrador de fluxo magnético (3) detecta o sinal analógico chegando (20) e um detector de pontos de cruzamento em zero volt (5) determi- na os pontos de cruzamento em zero volt (21) do sinal (20). O meio ciclo positivo (22) e meio ciclo negativo (23) do sinal (20) são identificados e roteados para um processador de sinal digital (10) para processar o sinal (20). O sinal (20) é reduzido por modulação de largura de pulso e a quantidade reduzida de energia é saída, assim produzindo uma economia de energia para um usuário final.Igbtifet system-based energy saving device this certificate of addition refers to an igbt / fet (1) system-based energy saving device in which a predetermined amount of voltage below rated line voltage and / or below a rated appliance voltage, thereby conserving power. Phase input connections (2) are provided to input analog signals to the device and system (1). A magnetic flux concentrator (3) detects the incoming analog signal (20) and a zero volt crossing point detector (5) determines the zero volt crossing points (21) of signal (20). Positive half cycle (22) and negative half cycle (23) of signal (20) are identified and routed to a digital signal processor (10) to process signal (20). Signal 20 is reduced by pulse width modulation and the reduced amount of power is output, thus producing energy savings for an end user.

Description

Relatório Descritivo do Certificado de Adição de Invenção para "DISPOSITIVO DE ECONOMIA DE ENERGIA BASEADO EM SISTEMA E MÉTODO IGBT/FET".Report on the Addition of Invention Certificate for "IGBT / FET SYSTEM-BASED ENERGY ECONOMY DEVICE".

Certificado de Adição de Invenção do PI0815173-3, depositado em 05.08.2008.Certificate of Addition of Invention of PI0815173-3, filed on August 5, 2008.

Referência Cruzada a Pedidos Relacionados Este pedido reivindica o benefício dos Pedidos Provisórios dos U.S. NoS 60/964.587 arquivado em 13 de agosto de 2007; 60/966.124 arquivado em 24 de agosto de 2007; 61/009.844 arquivado em 3 de janeiro de 2008; 61/009,846 arquivado em 3 de janeiro de 2008; 61/009.845 arquivado em 3 de janeiro de 2008; e 61/009.806 arquivado em 3 de janeiro de 2008.Cross Reference to Related Applications This application claims the benefit of U.S. Provisional Applications No. 60 / 964,587 filed August 13, 2007; 60 / 966,124 filed August 24, 2007; 61 / 009,844 filed January 3, 2008; 61 / 009,846 filed January 3, 2008; 61 / 009,845 filed January 3, 2008; and 61 / 009,806 filed January 3, 2008.

Antecedente da Invenção O presente certificado de adição refere-se a dispositivos, sistemas e métodos de economia de energia, mais particularmente, a um dispositivo de economia de energia baseado em um sistema e método para uso de transistor bipolar de porta isolada/transistor de efeito campo (IGBT/FET), em que é economizada uma quantidade predeterminada de voltagem abaixo de uma voltagem de linha nominal e/ou abaixo de uma voltagem de eletrodoméstico nominal, assim conservando energia.Background of the Invention This Certificate of Addition relates to energy-saving devices, systems and methods, more particularly, to an energy-saving device based on a system and method for use of isolated gate bipolar transistor / effect transistor. (IGBT / FET), where a predetermined amount of voltage is saved below a rated line voltage and / or below a rated appliance voltage, thereby conserving power.

Desde a revolução industrial, o consumo de energia do mundo cresceu em uma taxa constante. A maior parte da potência gerada e energia consumida são da combustão de combustíveis fósseis, um recurso natural não-renovável, que está se tornando rapidamente esgotado. Já que o esgotamento de recursos naturais da Terra continua, a geração de potência e conservação de energia se tornou um assunto crescentemente importante com os governos tanto neste país quanto no estrangeiro. Ainda, não somente os governos estão preocupados com a geração de potência e conservação de energia, mas negócios e consumidores estão também preocupados, já que os custos para tais recursos estão aumentando rapidamente. Não existem somente preocupações mundiais com geração de potência e conservação de energia, mas existem também preocupações com a distribuição de potência, especialmente em economias emergentes. Embora a geração de potência e conservação de energia seja de grande importância, o problema de distribuição de potência é também de grande preocupação já que ela envolve infraestrutura existente que é normalmente inadequada para distribuir potência corretamente e não prontamente adequada para ser melhorada. Esta situação problemática é manifestada por blecautes em que uma voltagem de CA nominal não pode ser mantida em face de uma sobrecarga de rede/geração.Since the industrial revolution, the world's energy consumption has grown at a steady rate. Most of the power generated and energy consumed is from the combustion of fossil fuels, a non-renewable natural resource that is rapidly becoming depleted. As the depletion of the earth's natural resources continues, power generation and energy conservation has become an increasingly important issue with governments both at home and abroad. Also, not only are governments concerned about power generation and energy conservation, but businesses and consumers are also concerned, as costs for such resources are rising rapidly. Not only are there concerns worldwide with power generation and energy conservation, but there are also concerns with power distribution, especially in emerging economies. While power generation and power conservation are of great importance, the power distribution problem is also of great concern as it involves existing infrastructure that is usually inadequate to distribute power correctly and not readily suitable for improvement. This problematic situation is manifested by blackouts in which a rated AC voltage cannot be maintained in the face of a grid / generation overload.

Atualmente, entidades governamentais e companhias de potência tentam remediar ocorrências de blecautes elevando a voltagem de CA ou adicionando geração "shedding" de potência em localizações apropriadas na rede de potência. Este método normalmente resulta em uma grande disparidade de voltagens disponível para os consumidores em casas e/ou negócios. Os aumentos de voltagem podem variar de dez por cento a quinze por cento (10% - 15%) e, já que a potência é calculada por Voltagem2/carga, o resultado do remédio das entidades governamentais das companhias de potência pode resultar em aumento de encargos para o consumidor de até vinte e cinco por cento (25%). Deste modo, em lugar de conservar energia, entidades governamentais e companhias de potência estão gastando energia.Government entities and power companies are currently trying to remedy blackouts by raising AC voltage or by adding shedding power to appropriate locations in the power grid. This method usually results in a large voltage disparity available to consumers in homes and / or businesses. Voltage increases can range from ten percent to fifteen percent (10% - 15%) and, since power is calculated by Voltage2 / load, the result of remedy by the power utility government entities may result in increased power. consumer charges of up to twenty-five percent (25%). Thus, instead of conserving energy, government entities and power companies are using energy.

Além disso, embora a maioria de eletrodomésticos e equipamentos usados em negócios e casas seja capaz de funcionar, exatamente para a especificação, na voltagem nominal menos dez por cento (10%), a maior parte dos dispositivos de economia de energia não exploram esta característica. Deste modo, um potencial adicional para a economia de energia é muitas vezes ignorado.In addition, while most appliances and appliances used in businesses and homes are capable of operating to exactly the specification at rated voltage minus ten percent (10%), most power saving devices do not exploit this feature. . Thus, additional potential for energy saving is often overlooked.

Então, existe uma necessidade para um dispositivo, sistema e método de economia de energia, em que uma quantidade predeterminada de voltagem abaixo de uma voltagem de linha nominal e/ou abaixo de uma voltagem de eletrodoméstico nominal é salva, assim conservando energia. A técnica anterior inclui as seguintes referências relevantes: Patente/ N° De Série Inventor Data de emissão/Publicação (dos U.S., a menos que declarado diversamente) 6,664,771 Scoggins et al. 16-12-2003 6,486,641 Scoggins et al. 26-11-2002 2005/0068013 Scoggins 31-03-2005 6,489,742 Lumsden 03-12-2002 7,010,363 Donnelly et al. 07-03-2006 5,652,504 Bangerter 29-07-1997 5,625,236 Lefebvre et al. 29-04-1997 5,543,667 Shavit et al. 06-08-1996 5,442,335 Cantinetal. 15-08-1995 5,134,356 El-Sharkawi et al. 28-07-1992 5,003,192 Beigel 26-03-1991 3,959,719 Espelage 25-05-1976 4,706,017 Wilson 10-11-1987 2007/0279053 Taylor et al. 06-12-2007 6,963,195 Berkcan 08-11-2005 6,184,672 Berkcan 06-02-2001 3,582,774 Forgacs 01-06-1971 5.994.898 DiMarzio et al. 30-11-1999 7.358.724 Taylor et al. 15-04-2008 7,259,546 Hastings et al. 21-08-2007 7,250,748 Hastings et al. 31-07-2007 7.298.132 Woolsey et al. 20-11 -2007 7.298.133 Hastings et al. 20-11-2007 7.157.898 Hastings et al. 02-01-2007 6,912,911 Oh et al. 05-07-2005 5,180,970 Ross 19-01-1993 6,414,475 Dames et al. 02-07-2002 2008/0084201 Kojori 10-04-2008 7.358.724 Taylor et al. 15-04-2008 6,426,632 Clunn 30-07-2002 6,265,881 Meliopoulos et al. 24-07-2001 5,202,621 Reischer 13-04-1993 4,616,174 Jorgensen. 07-10-1986 4,513,274 Halder 23-04-1985 4,096,436 Cooketal. 20-06-1978 3.976.987 Anger 24-08-1976 2008/0084200 Kojori 10-04-2008 2004/0239335 McClelland et al. 02-12-2004 7,301,308 Akeretal. 27-11-2007 6,548,989 Duff, Jr. 15-04-2003 6.548.988 Duff, Jr. 15-04-2003 7,245,100 Duff, Jr. 17-07-2007 7,205,822 Torres et al. 17-04-2007 7,091,559 Fragapane et al. 15-08-2006 6,724,043 Ekkanath Madathil 20-04-2004 6,618,031 Bohn, Jr. Et al. 09-09-2003 6,411,155 Pezzani 25-06-2002 5,559,685 Lauw et al. 24-09-1996 6,055,171 Ishiietal. 25-04-2000 7,355,865 Royak et al. 08-04-2008 7,123,491 Kusumi 17-10-2006 6,650,554 Darshan 18-11-2003 5,946,203 Jiangetal. 31-08-1999 5,936,855 Salmon 10-08-1999 5,600,549 Cross 04-02-1997 4,679,133 Moscovici 07-07-1987 2008/0043502 Billig et al. 21-02-2008 Sumário da Invenção O objetivo principal da presente invenção é prover um dispositivo, sistema e método, em que uma quantidade predeterminada de voltagem a-baixo de uma voltagem de linha nominal é salva, assim conservando energia.Thus, there is a need for an energy saving device, system and method, wherein a predetermined amount of voltage below a nominal line voltage and / or below a nominal appliance voltage is saved, thereby conserving energy. The prior art includes the following relevant references: Patent / Serial No. Inventor Date of Issue / Publication (U.S., unless otherwise stated) 6,664,771 Scoggins et al. 12-16-2003 6,486,641 Scoggins et al. 11/26/2002 2005/0068013 Scoggins 31-03-2005 6,489,742 Lumsden 12-12-2002 7,010,363 Donnelly et al. 2006-07-07 5,652,504 Bangerter 7/29/1997 5,625,236 Lefebvre et al. April 29, 1997 5,543,667 Shavit et al. 08-06-1996 5,442,335 Cantinetal. August 15, 1995 5,134,356 El-Sharkawi et al. 07-28-1992 5,003,192 Beigel 26-03-1991 3,959,719 Espelage 05-25-1976 4,706,017 Wilson 10-11-1987 2007/0279053 Taylor et al. Dec 6, 2007 6,963,195 Berkcan 11-11-2005 6,184,672 Berkcan 6-02-2001 3,582,774 Forgacs 01-06-1971 5,994,898 DiMarzio et al. 11-30-1999 7,358,724 Taylor et al. 2008-04-15 7,259,546 Hastings et al. August 21, 2007 7,250,748 Hastings et al. 2007-07-31 7,298,132 Woolsey et al. 20-11-2007 7,298,133 Hastings et al. 11/20/2007 7,157,898 Hastings et al. 2007-02-02 6,912,911 Oh et al. 2005-05-05 5,180,970 Ross 19-01-1993 6,414,475 Dames et al. 02-07-2002 2008/0084201 Kojori 10-04-2008 7,358,724 Taylor et al. 2008-04-15 6,426,632 Clunn 07-30-2002 6,265,881 Meliopoulos et al. 7/24/2001 5,202,621 Reischer 4/13/1993 4,616,174 Jorgensen. 10-10-1986 4,513,274 Halder 4/23/1985 4,096,436 Cooketal. 06/20-1978 3,976,987 Anger 24-08-1976 2008/0084200 Kojori 10-04-2008 2004/0239335 McClelland et al. 12/02/2004 7,301,308 Akeretal. 2007-11-27 6,548,989 Duff, Jr. 4/15/2003 6,548,988 Duff, Jr. 4/15/2003 7,245,100 Duff, Jr. 7/17/2007 7,205,822 Torres et al. 2007-04-17 7,091,559 Fragapane et al. 8/15/2006 6,724,043 Ekkanath Madathil 4/20/2004 6,618,031 Bohn, Jr. et al. 09-09-2003 6,411,155 Pezzani 2005-06-25 5,559,685 Lauw et al. 09-24-1996 6,055,171 Ishiietal. 25-04-2000 7,355,865 Royak et al. 2008-08-08 7,123,491 Kusumi 2006-10-17 6,650,554 Darshan 11/18/2003 5,946,203 Jiangetal. 8/31/1999 5,936,855 Salmon 8-10-1999 5,600,549 Cross 02-02-1997 4,679,133 Moscovici 07-07-1987 2008/0043502 Billig et al. Summary of the Invention The main object of the present invention is to provide a device, system and method in which a predetermined amount of down voltage of a nominal line voltage is saved, thereby conserving energy.

Outro objetivo da presente invenção é prover um dispositivo, sistema e método, em que uma quantidade predeterminada de voltagem abaixo de uma voltagem de eletrodoméstico nominal é salva, assim conservando energia.Another object of the present invention is to provide a device, system and method, wherein a predetermined amount of voltage below a nominal appliance voltage is saved, thereby conserving energy.

Um objetivo adicional da presente invenção é prover um dispositivo, sistema e método, que podem ser usados para uma variedade de aplicações, inclusive, mas não limitadas a, dispositivos de economia de energia da casa inteira, controladores de motor, reguladores de eletrodoméstico pequeno e qualquer eletrodoméstico em que a medida de corrente de CA é requerida.A further object of the present invention is to provide a device, system and method which may be used for a variety of applications including, but not limited to, whole house energy saving devices, motor controllers, small appliance regulators and any appliance where AC current measurement is required.

Outro objetivo da presente invenção é prover um dispositivo, sistema e método, que podem ser usados para os seguintes aparelhos: controladores para geladeiras, congeladores, condicionadores de ar, motores elétricos de CA e voltagem de CA; dispositivos de economia de energia mono-fásicos, bifásicos e polifásicos para toda a casa; dispositivos de economia de energia comercial e industrial; e reguladores de voltagem de CA.Another object of the present invention is to provide a device, system and method which may be used for the following appliances: controllers for refrigerators, freezers, air conditioners, AC electric motors and AC voltage; single-phase, two-phase and multi-phase energy saving devices for the entire home; commercial and industrial energy saving devices; and AC voltage regulators.

Um objetivo adicional da presente invenção é prover um dispositivo, sistema e método, que elimina virtualmente blecautes causados por sobrecarga de energia em uma rede de potência.A further object of the present invention is to provide a device, system and method that virtually eliminates blackouts caused by power overload in a power grid.

Um objetivo ainda adicional da presente invenção é prover um dispositivo, sistema e método, que reduz uma carga em uma rede de potência.A still further object of the present invention is to provide a device, system and method that reduces a load on a power grid.

Outro objetivo da presente invenção é prover um dispositivo, sistema e método, que podem ser usados para reduzir a carga imposta em uma rede de potência durante momentos de pico de carga.Another object of the present invention is to provide a device, system and method that can be used to reduce the load imposed on a power grid during peak load times.

Um objetivo ainda adicional da presente invenção é prover um dispositivo, sistema e método, que permite às entidades governamentais e/ou companhias de potência administrar potência desde uma perspectiva de demanda ao invés de uma produção e/ou perspectiva de distribuição.A still further object of the present invention is to provide a device, system and method, which enables government entities and / or power companies to manage power from a demand perspective rather than a production and / or distribution perspective.

Outro objetivo da presente invenção é prover um dispositivo, sistema e método, que é de baixo custo depois que o custo inicial do equipamento utilizado no sistema é amortizado.Another object of the present invention is to provide a device, system and method which is inexpensive after the initial cost of equipment used in the system is amortized.

Outro objetivo da presente invenção é prover um dispositivo, sistema e método, que provê controle de potência e regulação precisos.Another object of the present invention is to provide a device, system and method that provides precise power control and regulation.

Outro objetivo da presente invenção é prover um dispositivo, sistema e método, em que o dispositivo pode ser programado por um usuário para ativação por um tempo específico e/ou período de data.Another object of the present invention is to provide a device, system and method, wherein the device may be programmed by a user for activation for a specific time and / or date period.

Um objetivo ainda adicional da presente invenção é prover um dispositivo, sistema e método, em que um usuário pode programar reduções de porcentagem de economia de energia individuais e/ou múltiplas.A still further object of the present invention is to provide a device, system and method, in which a user can program individual and / or multiple energy savings percentage reductions.

Um objeto adicional da presente invenção é prover um dispositivo, sistema e método, que é adaptável a uma pluralidade de potências e/ou frequências.A further object of the present invention is to provide a device, system and method that is adaptable to a plurality of powers and / or frequencies.

Um objetivo adicional da presente invenção é prover um dispositivo, sistema e método, que pode ser pequeno em tamanho.A further object of the present invention is to provide a device, system and method which may be small in size.

Outro objeto da presente invenção é prover um dispositivo, sistema e método, que é preferencialmente disponível a um usuário final.Another object of the present invention is to provide a device, system and method, which is preferably available to an end user.

Um objetivo adicional da presente invenção é prover um dispositivo, sistema e método, que permite a um usuário administrar demanda de pico em ponto de consumo ao invés de no ponto de geração.A further object of the present invention is to provide a device, system and method, which allows a user to manage peak demand at the point of consumption rather than at the point of generation.

Outro objetivo da presente invenção é prover um dispositivo, sistema e método, que provê isolamento galvânico de uma unidade de processamento central (se utilizada) de uma fonte de potência de CA.Another object of the present invention is to provide a device, system and method, which provides galvanic isolation of a central processing unit (if used) from an AC power source.

Um objetivo adicional da presente invenção é prover um dispositivo, sistema e método, que pode incluir modulação de largura de pulso sín-crona ou aleatória.A further object of the present invention is to provide a device, system and method which may include synchronous or random pulse width modulation.

Outro objetivo da presente invenção é prover um dispositivo, sistema e método, que reduz harmônicos resultantes dos dispositivos de economia de energia atualmente utilizados. A presente invenção atende aos objetivos acima e outros objetivos provendo um dispositivo, sistema e método, em que uma quantidade predeterminada de voltagem abaixo de uma voltagem de linha nominal e/ou abaixo de uma voltagem de eletrodoméstico nominal é salva, assim conservando energia. São providas conexões de entrada de fase para intro- duzir sinais analógicos no dispositivo e sistema. Um concentrador de fluxo magnético detecta o sinal analógico entrante e um detector de ponto de cruzamento em zero volt determina os pontos de cruzamento em zero volt do sinal. O meio ciclo positivo e meio ciclo negativo do sinal é identificado e rateado para um processador de sinal digital para processar o sinal. O sinal é reduzido por um controle de acionador via modulação de largura de pulso e a quantidade reduzida de energia é saída, assim produzindo uma economia de energia para um usuário final.Another object of the present invention is to provide a device, system and method that reduces harmonics resulting from the currently used energy saving devices. The present invention serves the above and other purposes by providing a device, system and method, wherein a predetermined amount of voltage below a nominal line voltage and / or below a nominal household voltage is saved, thereby conserving energy. Phase input connections are provided to input analog signals to the device and system. A magnetic flux concentrator detects incoming analog signal and a zero volt crossing point detector determines the zero volt crossing points of the signal. The half positive and half negative cycle of the signal is identified and prorated to a digital signal processor to process the signal. The signal is reduced by a trigger control via pulse width modulation and the reduced amount of power is output, thus producing energy savings for an end user.

Os objetivos acima e outros objetivos, características e vantagens da presente invenção devem se tornar até mais prontamente claros àquelas pessoas versadas na técnica pela leitura da seguinte descrição detalhada juntamente com os desenhos em que são mostradas e descritas versões ilustrativas da invenção.The above and other objects, features and advantages of the present invention should become even more readily apparent to those skilled in the art by reading the following detailed description along with the drawings in which illustrative versions of the invention are shown and described.

Breve Descrição dos Desenhos Na descrição detalhada a seguir, será feita referência aos desenhos anexos nos quais: a figura 1 é um diagrama de bloco de um dispositivo e sistema da presente invenção, para uso em um sistema elétrico de três fases; a figura 2 é uma vista plana em perspectiva de um meio de detectar da presente invenção; a figura 3 é um diagrama de circuito de um meio de detectar da presente invenção; a figura 4 é um diagrama de circuito de um meio de condicionar sinal da presente invenção; a figura 5 é um oscilograma para um meio de determinar ponto de cruzamento em zero volt da presente invenção; a figura 6 é um diagrama de circuito para um meio de determinar ponto de cruzamento em zero volt da presente invenção; a figura 7 é diagrama de circuito de um meio de detectar perda e meio de determinação de rotação de fase e rotação da presente invenção; a figura 8 mostra um diagrama de circuito de um meio de identificar meio ciclo da presente invenção; a figura 9 mostra um oscilograma de um meio de identificar meio ciclo da presente invenção; a figura 10 mostra um oscilograma de um meio de identificar meio ciclo da presente invenção; a figura 11A é um diagrama de circuito do meio de rotear da presente invenção; a figura 11B é uma continuação do diagrama de circuito da figura 11 A; a figura 11C é um diagrama de circuito de um programador de portas das figuras 11A e 11B; a figura 11D é um diagrama de circuito de um suporte de resistor das figuras 11A e 11B; a figura 11E é um diagrama de circuito de um conector das figuras 11A e 11B; a figura 12A é um oscilograma de um meio de reduzir voltagem da presente invenção; a figura 12B é um oscilograma de um meio de reduzir voltagem baseado em IGBT da presente invenção; a figura 12C é um diagrama de circuito de um meio de reduzir voltagem baseado em IGBT da presente invenção; a figura 12D é um diagrama de circuito de uma unidade de circuito para o meio de reduzir voltagem baseado em IGBT da figura 12C; a figura 12E é um oscilograma de um meio de reduzir voltagem da presente invenção baseado em FET; a figura 12F é um diagrama de circuito de um meio de reduzir voltagem baseado em FET da presente invenção; a figura 12G é um diagrama de circuito de uma unidade de circuito de acionamento para o meio de reduzir voltagem baseado em FET da figura 12F; a figura 13 é um diagrama de circuito de um meio de religar combinado e meio indicador da presente invenção; a figura 14 é um diagrama de circuito de uma unidade de forne- cimento de potência de um meio de energização da presente invenção; a figura 15A é um diagrama de circuito de um meio de comunicação da presente invenção; a figura 15B é um diagrama de circuito de uma interface USB de um meio de comunicações da figura 15A; a figura 15C é um diagrama de circuito de um bloco isolador de um meio de comunicações da figura 15A; a figura 15D é um diagrama de circuito de um primeiro conector de um meio de comunicações da figura 15A dentro de um processador de sinal digital; a figura 15E é um diagrama de circuito de um segundo conector de um meio de comunicações da figura 15A; a figura 16 é uma imagem de tela de uma interface de janela da presente invenção; e a figura 17 é uma imagem de tela de uma interface de janela da presente invenção.Brief Description of the Drawings In the following detailed description, reference will be made to the accompanying drawings in which: Figure 1 is a block diagram of a device and system of the present invention for use in a three phase electrical system; Figure 2 is a perspective plan view of a detector means of the present invention; Figure 3 is a circuit diagram of a detector means of the present invention; Figure 4 is a circuit diagram of a signal conditioning means of the present invention; Fig. 5 is an oscillogram for a means of determining zero volt crossing point of the present invention; Figure 6 is a circuit diagram for a means of determining zero volt crossing point of the present invention; Figure 7 is a circuit diagram of a loss detection means and phase rotation and rotation determination means of the present invention; Figure 8 shows a circuit diagram of a half cycle identifying means of the present invention; Figure 9 shows an oscillogram of a half-cycle identifying means of the present invention; Figure 10 shows an oscillogram of a half-cycle identifying means of the present invention; Figure 11A is a circuit diagram of the routing means of the present invention; Fig. 11B is a continuation of the circuit diagram of Fig. 11A; Figure 11C is a circuit diagram of a gate programmer of Figures 11A and 11B; Figure 11D is a circuit diagram of a resistor holder of Figures 11A and 11B; Figure 11E is a circuit diagram of a connector of Figures 11A and 11B; Figure 12A is an oscillogram of a voltage reducing means of the present invention; Figure 12B is an oscillogram of an IGBT-based voltage reducing means of the present invention; Figure 12C is a circuit diagram of an IGBT-based voltage reducing means of the present invention; Figure 12D is a circuit diagram of a circuit unit for the IGBT-based voltage reducing means of Figure 12C; Figure 12E is an oscillogram of a voltage reducing means of the present invention based on FET; Figure 12F is a circuit diagram of a FET-based voltage reducing means of the present invention; Figure 12G is a circuit diagram of a drive circuit unit for the FET-based voltage reducing means of Figure 12F; Figure 13 is a circuit diagram of a combined reclosing means and indicator means of the present invention; Figure 14 is a circuit diagram of a power supply unit of an energizing means of the present invention; Fig. 15A is a circuit diagram of a communication medium of the present invention; Fig. 15B is a circuit diagram of a USB interface of a communication medium of Fig. 15A; Fig. 15C is a circuit diagram of an isolating block of a communication means of Fig. 15A; Fig. 15D is a circuit diagram of a first connector of a communications medium of Fig. 15A within a digital signal processor; Fig. 15E is a circuit diagram of a second connector of a communication means of Fig. 15A; Fig. 16 is a screen image of a window interface of the present invention; and Figure 17 is a screen image of a window interface of the present invention.

Descrição das Modalidades Preferidas Para o propósito de descrever a modalidade preferida, a terminologia usada em referência aos componentes numerados nos desenhos é como segue: 1. dispositivo e sistema de economia de energia geralmente baseados em IGBT/FET 2. conexão de entrada de fase 3. concentrador de fluxo magnético 4. dispositivo de condicionar sinal analógico 5. detector de ponto de cruzamento em zero volt 6. dispositivo de detecção de perda de fase 7. dispositivo de rotação de fase 8. identificador de meio ciclo 9. dispositivo lógico 10. processador de sinal digital 11. conversor de A/D 12. unidade de fornecimento de potência 13. comutador de reinicialização 14. diodo emissor de luz 15. controle de acionamento de IGBT/FET 16. dispositivo de computação 17. conexão de saída de fase 18. neutro 19. energia entrante 20. sinal analógico 21. ponto de cruzamento em zero volt 22. meio ciclo positivo 23. meio ciclo negativo 24. energia reduzida 25 interface USB de comunicações 26. placa de circuito 27. alojamento 28. condutor 29. metade superior de alojamento 30. metade inferior de alojamento 31. articulação 32. primeiro filtro 33. segundo filtro 34. comparado r 35. buffer de Schmidt 36. sinal de cruzamento em zero absoluto 37. chip de concentrador de fluxo magnético 38. abertura 39. onda senoidal entrante 40. interface de janelas 41. tela principal de monitoração 42. campo, genericamente 43. campo de modo operacional 44. campo de fase 45. campo de partida 46. campo de calibração 47. campo de pontos de acerto 48. indicadores 49. relógio de tempo real 50. medidor de eletricidade digital 51. buffer de inverter ativado por Schmidt 52. dispositivo "transorb" aplicado ao controle de meio de ciclo negativo 53. diodo 54. transistor de controle de meio ciclo positivo -- trc:TDescription of Preferred Modes For the purpose of describing the preferred embodiment, the terminology used in reference to the numbered components in the drawings is as follows: 1. IGBT / FET-based energy saving device and system 2. Phase input connection 3 Magnetic flux concentrator 4. Analog signal conditioning device 5. Zero volt crossing point detector 6. Phase loss detection device 7. Phase rotation device 8. Half-cycle identifier 9. Logic device 10. digital signal processor 11. A / D converter 12. power supply unit 13. reset switch 14. LEDs 15. IGBT / FET drive control 16. computing device 17. phase output connection 18. neutral 19. incoming power 20. analog signal 21. zero-volt crossing point 22. half positive cycle 23. half negative cycle 24. reduced power 25 c USB interface communications 26. circuit board 27. housing 28. conductor 29. upper half of housing 30. lower half of housing 31. pivot 32. first filter 33. second filter 34. compared r 35. Schmidt buffer 36. crossing signal at absolute zero 37. magnetic flux concentrator chip 38. aperture 39. incoming sine wave 40. windows interface 41. main monitoring screen 42. field, generally 43. operational mode field 44. phase field 45. starting field 46. calibration field 47. setpoint field 48. indicators 49. real time clock 50. digital electricity meter 51. Schmidt-activated inverter buffer 52. transorb device applied to negative half cycle control 53 diode 54. positive half-cycle control transistor - trc: T

vw. I I__ I 56. capacitor 57. transformador 58. transistor de controle de meio ciclo negativo 59. primeiro transistor IGBT de controle em derivação 60. segundo transistor IGBT de controle em derivação 61. dispositivo em derivação 62. circuito integrado 63. resistor 64. gerador de barramento de divisão 65. isolador ótico 66. acionador oticamente acoplado 67. primeiro transistor FET de controle em derivação 68. segundo transistor FET de controle em derivação 69. onda quadrada 70. amplificador operacional 71. isolador 72. retificador 73. transistor 74. porta USB 75. Diodo Zener 76. primeiro conector 77. segundo conector 78. indutor 79. suporte de resistor 80. conector de dispositivo lógico 81. regulador de voltagem linear 82. sinal de acionamento de meio ciclo positivo aplicado a transistor de controle de meio ciclo positivo 83. sinal de acionamento de meio ciclo negativo aplicado a transistor de controle de meio ciclo negativo 84. sinal de acionamento aplicado a transistor de controle de meio ciclo positivo durante meio ciclo negativo 85. sinal de acionamento aplicado a transistor de controle de meio ciclo negativo durante meio ciclo positivo 86. sinal de acionamento aplicado ao primeiro transistor IGBT de controle em derivação durante meio ciclo negativo 87. sinal de acionamento aplicado ao segundo transistor IGBT de controle em derivação durante meio ciclo positivo 88. sinal de acionamento aplicado ao primeiro transistor FET de controle em derivação durante meio ciclo negativo 89. sinal de acionamento aplicado ao segundo transistor FET de controle em derivação durante meio ciclo positivo 90. regulador de chaveamento Com referência à figura 1, é mostrado um diagrama de bloco de um dispositivo e sistema de economia de energia 1, da presente invenção para uso em um sistema elétrico de três fases. O dispositivo e sistema de economia de energia 1 inclui vários componentes e meios para reduzir a quantidade de energia introduzida em que a energia reduzida produz um efeito virtualmente não existente ou mínimo no desempenho de um dispositivo operado eletronicamente.vw. I I__ I 56. capacitor 57. transformer 58. negative half-cycle control transistor 59. first IGBT shunt control transistor 60. second IGBT shunt control transistor 61. shunt device 62. integrated circuit 63. resistor 64. split bus generator 65. optical isolator 66. optically coupled driver 67. first branch control FET transistor 68. second branch control FET transistor 69. square wave 70. operational amplifier 71. isolator 72. rectifier 73. transistor 74 USB port 75. Zener diode 76. first connector 77. second connector 78. inductor 79. resistor bracket 80. logic device connector 81. linear voltage regulator 82. positive half-cycle drive signal applied to positive half cycle 83. negative half cycle drive signal applied to negative half cycle control transistor 84. drive signal applied to color transistor positive half-cycle control during negative half-cycle 85. drive signal applied to negative half-cycle control transistor during positive half-cycle 86. drive signal applied to first derivative control IGBT transistor during negative half-cycle 87. drive signal applied to the second derivative control transistor IGBT during positive half-cycle 88. drive signal applied to the first derivative control transistor FET during negative half-cycle 89. drive signal applied to the second derivative control FET transistor during positive half-cycle 90 Switching Regulator Referring to Figure 1, a block diagram of an energy saving device and system 1 of the present invention for use in a three phase electrical system is shown. The energy saving device and system 1 includes a number of components and means for reducing the amount of energy introduced at which reduced energy produces a virtually non-existent or minimal effect on the performance of an electronically operated device.

Uma quantidade predeterminada de energia entrante 19 tendo pelo menos um sinal analógico 20 nela, é introduzida no dispositivo e siste- ma 1 via um meio de introdução, que é preferencialmente pelo menos uma conexão de entrada de fase 2. Uma linha neutra 18 é também provida no dispositiyo e sistema 1, Como mostrado na figura 1, o sistema e dispositivo 1 é utilizado em um sistema elétrico de três fases tendo uma fase A — B - C mais neutro para usar como um ponto de referência e como um escoamento para uma EMF de retorno que é produzida quando a corrente em uma carga de fator de potência de retardamento é interrompida. No entanto, o sistema de economia de energia 1 da presente invenção pode ser utilizado em um sistema de fase única e/ou um sistema bifásico também, em que a única diferença na estrutura é a quantidade de conexões de entrada de fase 2 (por exemplo, em um sistema de fase única, só uma conexão de entrada de fase 2 é utilizada além de uma conexão neutra (A) e em um sistema bifásico, duas conexões de entrada de fase 2 são utilizadas (A e B) além de uma conexão neutra.A predetermined amount of incoming power 19 having at least one analog signal 20 therein is introduced into the device and system 1 via an input means, which is preferably at least one phase input connection 2. A neutral line 18 is also As shown in Figure 1, system and device 1 is used in a three-phase electrical system having a more neutral A-B-C phase to use as a reference point and as a flow for a Return EMF that is produced when current in a retarding power factor load is interrupted. However, the energy saving system 1 of the present invention may be used in a single phase system and / or a two phase system as well, where the only difference in structure is the amount of phase 2 input connections (for example , in a single phase system, only one phase 2 input connection is used besides a neutral connection (A) and in a two phase system, two phase 2 input connections are used (A and B) plus one neutral.

Pelo menos uma conexão de entrada de fase 2 é conectada a pelo menos um meio de detectar, que é preferencialmente pelo menos um concentrador de fluxo magnético 3, que detecta a quantidade predeterminada de energia entrante 19. O concentrador de fluxo magnético 3 isola galva-nicamente a corrente da energia entrante 19 e relata quaisquer condições de sobrecorrente para um meio de rotear, que é preferencialmente pelo menos um dispositivo lógico 9. Se existem quaisquer condições de sobrecorrente, então as condições de sobrecorrente são simultaneamente reportadas para o dispositivo lógico 9 e um meio de processamento, que é preferencialmente um processador de sinal digital 10, em que o processador de sinal digital 10 imediatamente desliga o dispositivo e sistema 1. Esta ação de disjuntor eletrônico é planejada para proteção do próprio dispositivo e sistema 1, como também do equipamento terminal usado em conjunto com o dispositivo e sistema 1 no caso de um curto-circuito ou sobrecarrega. Deste modo, o dispositivo lógico 9 fornece proteção total dos dispositivos de controle de potência no caso de uma interferência de baixa frequência de softwa-re/firmware e/ou interferência de baixa frequência de linha de potência ou surto de tensão ou corrente em tempo real já que o tempo de reação do dis- positivo lógico 9 e do processador de sinal digital 10 é preferencialmente 5 ps. O dispositivo lógico 9 arbitra entre os sinais de acionamento aplicados aos transistores IGBT/FET de controle de meio ciclo 54 e 58 e os sinais aplicados aos transistores IGBT/FET de controle de derivação 59, 60, 67 e 68. Portanto, ele evita que os transistores IGBT/FET de controle de meio ciclo e os transistores IGBT/FET de controle de derivação 59, 60, 67 e 68, de serem acionados simultaneamente para uma condição ligado o que poderia levar à falha do controle de potência e/ou elementos de derivação. O processador de sinal digital 10 inclui preferencialmente pelo menos um conversor A/D 11.At least one phase 2 input connection is connected to at least one sensing means, which is preferably at least one magnetic flux concentrator 3, which detects the predetermined amount of incoming energy 19. Magnetic flux concentrator 3 isolates galvanically. the incoming power current 19 and reports any overcurrent conditions for a routing means, which is preferably at least one logic device 9. If any overcurrent conditions exist, then the overcurrent conditions are simultaneously reported to the logic device 9 and a processing medium, which is preferably a digital signal processor 10, wherein the digital signal processor 10 immediately shuts down the device and system 1. This electronic circuit breaker action is intended for protection of the device and system 1 itself, as well as the terminal equipment used in conjunction with device and system 1 in the event of a short circuit too much or overload. Thus, logic device 9 provides full protection of power control devices in the event of low frequency softwa-re / firmware interference and / or low frequency power line interference or real-time voltage or current surge. since the reaction time of the logic device 9 and the digital signal processor 10 is preferably 5 ps. Logic 9 arbitrates between the drive signals applied to the half-cycle IGBT / FET control transistors 54 and 58 and the signals applied to the IGBT / FET branch control transistors 59, 60, 67 and 68. Therefore, it prevents the half-cycle IGBT / FET control transistors and the IGBT / FET branch control transistors 59, 60, 67 and 68 are simultaneously driven to a switched-on condition which could lead to power control and / or element failure. bypass. Digital signal processor 10 preferably includes at least one A / D converter 11.

Antes de relatar o valor analógico da corrente de fase da conexão de entrada de fase 2 ao processador de sinal digital 10, o concentrador de fluxo magnético 3 primeiro transmite a energia entrante 19 através de pelo menos um meio de condicionar sinal, que é preferencialmente pelo menos um dispositivo de condicionar sinal analógico 4. Depois que os sinais foram condicionados, por um método que é descrito abaixo, os sinais condicionados são então enviados a um meio de determinar ponto de cruzamento em zero volt, que é preferencialmente pelo menos um detector de ponto de cruzamento em zero volt 5, para detectar o ponto onde a voltagem de CA passa pelo zero volts relativo ao neutro 18, que é comumente chamado de um ponto de cruzamento em zero.Prior to reporting the analog value of the phase current of the phase 2 input connection to the digital signal processor 10, the magnetic flux concentrator 3 first transmits the incoming energy 19 through at least one signal conditioning means, which is preferably by at least one analog signal conditioning device 4. After the signals have been conditioned by a method as described below, the conditioned signals are then sent to a means of determining zero volt crossing point, which is preferably at least one frequency detector. zero voltage crossing point 5, to detect the point where the AC voltage passes zero volts relative to neutral 18, which is commonly referred to as a zero crossing point.

Depois que o ponto de cruzamento em zero é detectado e se usando um sistema elétrico de três fases, o sinal condicionado então entra pelo menos em um meio de detectar perda, que é preferencialmente pelo menos um dispositivo de detecção de perda de fase 6 e pelo menos um meio de rotação e determinação de rotação de fase, que é preferencialmente pelo menos um dispositivo de rotação de fase 7, de forma a preparar o sinal para introduzi-lo apropriadamente em pelo menos um meio de identificar meio ciclo, que é preferencialmente um meio identificador de meio ciclo 8, e então o dispositivo lógico 9 e processador digital de sinal 10. Os detalhes do identificador de meio ciclo 8, são discutidos abaixo. O controle de potência é executado via pelo menos um meio de reduzir voltagem, que inclui preferencialmente pelo menos um IGBT/FET de controle de acionamento 15, em conexão elétrica com o processador de sinal digital 10 para reduzir uma quantidade predeterminada de energia. Antes dos sinais processados entrarem no meio de reduzir, porém, os sinais podem uma vez mais ser condicionados através de pelo menos um dispositivo de condicionar sinal analógico 4 de forma a limpar um sinal para remover quaisquer sinais espúrios ou sinais transientes. Os sinais de comando para exercitar controle do IGBT/FET de controle de acionamento 15 do meio de reduzir voltagem são determinados pelo processador de sinal digital 10 e mitigado pelo dispositivo lógico 9. A energia reduzida 24 então entra no pelo menos um concentrador de fluxo magnético 3 e então entra no pelo menos um meio de sair, que é preferencialmente pelo menos uma conexão de saída de fase 17, e é saída para um dispositivo operado eletricamente para consumo. O sistema e dispositivo 1 é energizado via um meio de energiza-ção, que é preferencíalmente uma unidade de fornecimento de potência 12 em conexão elétrica com o processador de sinal digital 10. Um meio de rei-nicializar, que é preferencialmente um comutador de reinicialízação 13, que é provido preferencíalmente para permitir a um usuário reinicializar o dispositivo e sistema 1 como desejado. Ainda, um meio indicador, como um diodo emissor de luz 14, pode estar em conexão elétrica com o comutador de rei-nicialização 13 para alertar um usuário se o dispositivo e sistema 1 precisam ser reinicializados. O dispositivo e sistema 1 podem opcionalmente incluir pelo menos um medidor de eletricidade digital 50 e pelo menos um meio de comunicação, tal como uma interface USB de comunicações 25, capaz de interfa-cear com pelo menos um dispositivo de computação 16 tendo pelo menos uma porta USB 74 e pelo menos uma interface de janela 40, via transmissão com ou sem fios. A interface USB de comunicações 25 permite a um usuário monitorar, exibir e/ou configurar o dispositivo e sistema 1 via seus dispositivos de computação 16. No entanto a inclusão da interface USB de comunicações 25 não é necessária na implementação do dispositivo e sistema 1.After the zero crossing point is detected and using a three-phase electrical system, the conditioned signal then enters at least one loss detection means, which is preferably at least one phase loss detection device 6 and at least one phase. at least one phase rotation determination and rotation means, which is preferably at least one phase rotation device 7, in order to prepare the signal to properly input it into at least one half-cycle identifying means, which is preferably a half-cycle identifier 8, and then logic device 9 and digital signal processor 10. Details of the half-cycle identifier 8 are discussed below. Power control is performed via at least one voltage-reducing means, which preferably includes at least one drive control IGBT / FET 15, in electrical connection to the digital signal processor 10 to reduce a predetermined amount of power. Before the processed signals enter the reducing medium, however, the signals may once again be conditioned via at least one analog signal conditioning device 4 in order to clear a signal to remove any spurious signals or transient signals. The command signals for exercising drive control IGBT / FET control 15 of the voltage reducing means are determined by the digital signal processor 10 and mitigated by the logic device 9. The reduced energy 24 then enters at least one magnetic flux concentrator. 3 and then enters at least one output means, which is preferably at least one phase output connection 17, and is output to an electrically operated device for consumption. The system and device 1 is energized via a power means, which is preferably a power supply unit 12 in electrical connection with the digital signal processor 10. A king means, which is preferably a reset switch. 13, which is preferably provided to allow a user to reboot device and system 1 as desired. In addition, an indicator means, such as an LED 14, may be in electrical connection with the king reset switch 13 to alert a user if device and system 1 need to be reset. The device and system 1 may optionally include at least one digital electricity meter 50 and at least one communication medium, such as a USB communications interface 25, capable of interfacing with at least one computing device 16 having at least one USB port 74 and at least one window interface 40 via wired or wireless transmission. The USB communications interface 25 allows a user to monitor, display, and / or configure device and system 1 via their computing devices 16. However, the inclusion of the USB communications interface 25 is not required in device and system 1 implementation.

Ainda, um relógio de tempo real 49 pode opcionalmente ser incorporado dentro do processador de sinal digital 10 ou de outro modo conectado ao dispositivo e sistema de economia de energia 1- Um usuário pode determinar a maneira operacional na qual usar o dispositivo e sistema de economia de energia 1 da presente invenção, por exemplo, um usuário pode selecionar como ele/ela gostaria de economizar energia tanto introduzindo o valor de RMS desejado, quanto introduzindo a porcentagem de voltagem desejada ou introduzindo a percentagem de redução de economia desejada em um dispositivo de computação 16. Por exemplo, se um usuário escolhe reduzir a voltagem entrante por uma porcentagem fixa, o dispositivo e sistema de economia de energia 1 permitem uma tal redução de porcentagem de voltagem e abaixam automaticamente a voltagem para ser consistente com um máximo permitido de conteúdo harmônico estabelecendo um limite de voltagem inferior. O limite de voltagem inferior assegura que em condições mais baixas ou de blecaute, o sistema e dispositivo 1 não continuam a tentar reduzir a voltagem disponível pela redução de porcentagem especificada.Further, a real time clock 49 may optionally be incorporated within the digital signal processor 10 or otherwise connected to the power saving device and system. 1- A user may determine the operating manner in which to use the device and power saving system. of the present invention, for example, a user may select how he / she would like to save energy either by entering the desired RMS value, or by entering the desired voltage percentage or by entering the desired savings reduction percentage into a computation 16. For example, if a user chooses to reduce incoming voltage by a fixed percentage, the energy saving device and system 1 allow such a percentage reduction in voltage and automatically lower the voltage to be consistent with a maximum allowable content. harmonic setting a lower voltage limit. The lower voltage limit ensures that under lower or blackout conditions, system and device 1 do not continue to attempt to reduce available voltage by the specified percentage reduction.

Na figura 2 é mostrada uma vista plana em perspectiva de um meio de detectar da presente invenção. O meio de detectar, que é preferencialmente pelo menos um concentrador de fluxo magnético 3, mede corrente de CA galvanicamente quando conectado à unidade de circuito ativa do dispositivo e sistema 1 da presente invenção. Um alojamento 27, que é preferencialmente feito de plástico, inclui um meio alojamento de topo 29 e um meio alojamento inferior 30 e uma articulação 30 conectando as duas metades 29 e 30, portam uma placa de circuito 26 tendo um chip de concentrador de fluxo magnético 37 montado no lado inferior do meio alojamento de topo 29. Cada meio alojamento 29 e 30, inclui pelo menos uma parte entalhada em que quando as metades 29 e 30 são unidas em conjunto, pelo menos uma abertura 38 é formada para permitir um condutor 28 a estender através deles. A utilização do dito alojamento 27 define com precisão a distância entre chip de concentrador de fluxo magnético 37 e o centro do núcleo do condutor 28. Um detector de janela associado com o chip de concentrador de fluxo magnético 37 determina com precisão quando a corrente, dentro dos meios ciclos negativo ou positivo, está fora de uma faixa normal. Ainda, o concentrador de fluxo magnético 3 usa um buffer de Schmidt de coletor a------- berto para permitir concentradores múltiplos 3 a serem conectados tanto ao dispositivo de condicionar sinal analógico 4 quanto ao dispositivo lógico 9. O alojamento 27 é encaixado com estalo e pressiona sobre o condutor 28, que é preferencialmente um cabo para, assegurar que o condutor 28 esteja firmemente seguro contra o alojamento 27. O meio alojamento de topo 29 pode ser formado em vários tamanhos de forma a acomodar diferentes medidas de fios. Uma pluralidade de aberturas 38, de vários tamanhos pode ser formada quando as metades 29 e 30 são encaixadas juntas por estalo para acomodar os condutores 28 de várias larguras. O concentrador de fluxo magnético 3, provê o isolamento galvânico da energia entrante 19, executa medida de corrente precisa, é adaptável a qualquer faixa de correntes através de múltiplas passagens de cabo localizadas dentro do alojamento 27, provê isolamento galvânico de alta voltagem, tem distorção harmônica zero e linearidade soberba. Ainda, já que a faixa de medida de corrente é determinada por meio mecânico, nenhuma mudança é necessária para a placa de circuito impresso 26. A equação seguinte determina a sensibilidade aproximada: Vsaída = 0,06*I/(D + 0,3mm) onde i = corrente no condutor 28 e D = a distância em mm da superfície superior desde o chip de concentrador de fluxo magnético 37, até o centro do condutor 28. Já que nenhuma conexão elétrica é feita para o objetivo de medida, é alcançado o isolamento galvânico pleno. Ainda, existe zero perda de inserção e, então, nenhum calor é dissipado nem energia perdida já que não existe nenhuma conexão elétrica é feita nem é usada derivação ou um transformador. A figura 3 é um diagrama de circuito do meio de detectar da presente invenção. O concentrador de fluxo magnético 3, mede o fluxo magnético gerado quando uma corrente elétrica alternativa flui dentro do condutor 28. A sobrecorrente é obtida por comparadores 34 que formam um compa-rador de janela. Quando os limites fixados pelos resistores 63 são excedidos por uma saída do concentrador de fluxo magnético 3, que pode produzir um sinal de "Corrente_Alta", as saídas do coletor aberto de comparadores 34 vão para baixo e passam ao dispositivo lógico 9 e uma entrada não masca-rável de microprocessador para desligar o dispositivo e sistema I.Para evitar problemas de laço de terra, o concentrador de fluxo magnético 3 inclui preferencialmente, um circuito integrado 62 que regula a voltagem operacional do concentrador de fluxo magnético 3 a 5VCC.Figure 2 shows a perspective plan view of a detector means of the present invention. The detecting means, which is preferably at least one magnetic flux concentrator 3, measures AC current galvanically when connected to the active circuit unit of the device and system 1 of the present invention. A housing 27, which is preferably made of plastic, includes a top half housing 29 and a lower half housing 30 and a hinge 30 connecting the two halves 29 and 30, carry a circuit board 26 having a magnetic flux concentrator chip. 37 mounted to the underside of the top half housing 29. Each half housing 29 and 30 includes at least one notched portion wherein when the halves 29 and 30 are joined together, at least one opening 38 is formed to allow a conductor 28 to extend through them. The use of said housing 27 precisely defines the distance between magnetic flux concentrator chip 37 and the center of conductor core 28. A window detector associated with magnetic flux concentrator chip 37 accurately determines when current within negative or positive half-cycles is outside the normal range. In addition, magnetic flux concentrator 3 uses an open collector Schmidt buffer to allow multiple concentrators 3 to be connected to both analog signal conditioning device 4 and logic device 9. Housing 27 is snap-fit and presses on conductor 28, which is preferably a cable to ensure that conductor 28 is firmly secured against housing 27. Half-end housing 29 may be formed into various sizes to accommodate different wire sizes . A plurality of apertures 38 of various sizes may be formed when halves 29 and 30 are snapped together to accommodate conductors 28 of various widths. Magnetic flux concentrator 3, provides galvanic isolation of incoming energy 19, performs accurate current measurement, is adaptable to any current range through multiple cable passages located within housing 27, provides high voltage galvanic isolation, has distortion zero harmonics and superb linearity. Also, since the current measurement range is mechanically determined, no change is required for PCB 26. The following equation determines the approximate sensitivity: Output = 0.06 * I / (D + 0.3mm ) where i = current in conductor 28 and D = the distance in mm from the upper surface from the magnetic flux concentrator chip 37 to the center of conductor 28. Since no electrical connection is made for the measurement purpose, it is achieved. the full galvanic isolation. Also, there is zero insertion loss and therefore no heat is dissipated or energy lost as no electrical connection is made and no shunt or transformer is used. Figure 3 is a circuit diagram of the detector means of the present invention. Magnetic flux concentrator 3 measures the magnetic flux generated when an alternating electric current flows into conductor 28. Overcurrent is obtained by comparators 34 forming a window comparator. When the limits set by resistors 63 are exceeded by an output of the magnetic flux concentrator 3, which can produce a "High Current" signal, the comparator open collector outputs 34 go down and go to logic device 9 and an input microprocessor circuit breaker for disconnecting device and system I. To avoid ground loop problems, magnetic flux concentrator 3 preferably includes an integrated circuit 62 that regulates the operating voltage of magnetic flux concentrator 3 to 5VDC.

Com referência à figura 4, é mostrado um diagrama de circuito de um meio de condicionar sinal da presente invenção. O meio de condicionar sinal, que é preferencialmente pelo menos um dispositivo de condicionar sinal analógico 4, limpa ou condiciona um sinal analógico de onda senoidal de 50/60Hz para remover quaisquer sinais espúrios ou sinais transientes anteriores a sua transmissão para o identificador de meio ciclo 8. Se a onda senoidal tem qualquer ruído ou distorção de amplitude suficiente, isto pode, sob certas circunstâncias, ocasionar falsas detecções de cruzamentos em zero. Deste modo, a inclusão de tal dispositivo de condicionar sinal analógico 4 é importante.Referring to Figure 4, a circuit diagram of a signal conditioning means of the present invention is shown. The signal conditioning means, which is preferably at least one analog signal conditioning device 4, clears or conditions a 50 / 60Hz sine wave analog signal to remove any spurious signals or transient signals prior to its transmission to the half cycle identifier. 8. If the sine wave has any noise or distortion of sufficient amplitude, this may, under certain circumstances, cause false zero crossing detections. Thus, the inclusion of such analog signal conditioning device 4 is important.

Para condicionar corretamente o sinal de onda senoidal, são utilizados amplificadores operacionais 70. Um amplificador operacional 70 é configurado como um filtro de passa baixa ativo, de segunda ordem, para remover ou reduzir harmônicos e quaisquer transientes ou sinais de interferência que podem estar presentes. Quando utilizando tal filtro, no entanto, acontece retardo de grupo em que o retardo de grupo desloca, em tempo, o cruzamento em zero do sinal filtrado desde o ponto de cruzamento em zero real da onda senoidal de CA entrante. Para remediar o retardo, são fornecidos amplificadores operacionais 70 para permitir a necessária mudança de fase para corrigir o cruzamento zero com precisão em tempo, como requerido. A saída dos amplificadores operacionais 70 é o sinal de onda senoidal de 50/60Hz completamente condicionado que é conectado ao conversor de A/D 11 do processador de sinal digital 10 (veja figura 1) para obter o valor eficaz (RMS) da medida. Este sinal é exatamente a metade do suprimento de barramento que é necessário para habilitar a medida de ambos os meios ciclos positivo e negativo, O conversor A/D 11 executa o bem-conhecido "compliment" matemático 2s para habilitar o mesmo e requer o sinal de CA a desviar tanto positivamente quanto negativamente com respeito ao centro ou divide a voltagem de barramento. O sinal entra também no meio identificador de ciclo 8.To properly condition the sine wave signal, operational amplifiers 70 are used. An operational amplifier 70 is configured as a second order active low pass filter to remove or reduce harmonics and any transients or interference signals that may be present. When using such a filter, however, group delay occurs in which the group delay time shifts the zero crossing of the filtered signal from the actual zero crossing point of the incoming AC sine wave. To remedy the delay, operational amplifiers 70 are provided to allow the necessary phase shift to correct zero crossing with time precision as required. The output of the operational amplifiers 70 is the fully conditioned 50 / 60Hz sine wave signal that is connected to the A / D converter 11 of the digital signal processor 10 (see figure 1) to obtain the effective value (RMS) of the measurement. This signal is exactly half of the bus supply that is required to enable measurement of both positive and negative half cycles. The A / D converter 11 performs the well-known mathematical 2s compliment to enable it and requires the signal. of AC to deviate both positively and negatively with respect to the center or divide the bus voltage. The signal also enters the middle cycle identifier 8.

As figuras 5 e 6 mostram um oscilograma e diagrama de unidade de circuito, respectivamente, para um meio de determinar ponto de cruzamento em zero volt da presente invenção. O meio de determinar ponto de cruzamento em zero volt, que é preferencial mente pelo menos um detector de ponto de cruzamento em zero volt 5 em que o ponto de cruzamento em zero 21 é determinado com precisão. Um amplificador operacional 70 é configurado como um comparador 34 com sua referência exatamente na metade da voltagem de suprimento usando a metade do barramento de suprimento. Um comparador 34 opera em um ganho muito alto e, como resultado, chaveia dentro de alguns milivolts da voltagem de barramento dividida.Figures 5 and 6 show an oscillogram and circuit unit diagram, respectively, for a means of determining zero volt crossing point of the present invention. The means of determining zero volt crossing point, which is preferably at least one zero volt crossing point detector 5 wherein the zero crossing point 21 is accurately determined. An operational amplifier 70 is configured as a comparator 34 with its reference at exactly half of the supply voltage using half of the supply bus. A comparator 34 operates at a very high gain and, as a result, switches within a few millivolts of split bus voltage.

Condicionamento adicional do sinal de cruzamento em zero é ainda executado por um buffer de Schmidt 35. Subsequente ao processamento de sinal adicional, é produzida uma onda quadrada muito precisa 69 precisa a alguns milivolts do ponto de cruzamento em zero volt real 21 da onda senoidal. A figura 7 mostra um diagrama de circuito de um meio de detectar perda e meio de determinar e de girar rotação de fase da presente invenção. O meio de detectar perda, que é preferencialmente pelo menos um dispositivo de detecção de perda de fase 6, e o meio de determinar e de girar rotação de fase, que é preferencialmente pelo menos um dispositivo de rotação de fase 7, trabalham juntos para preparar corretamente o sinal para transmissão no dispositivo lógico 9 e processador de sinal digital 10, quando utilizando um sistema elétrico de três fases. A unidade de circuito do dispositivo de detecção de perda de fase 6 inclui amplificadores operacionais 70 configurados como comparadores 34 onde cada um utiliza um valor alto de resistores em série, compreendendo dois resistores de 0,5Meg Ohm em série, que é necessário para alcançar a voltagem de trabalho requerida dos resistores 63, e dois diodos 53 conectados era paralelo inverso. Os diodos 53 são centrados em torno dos pontos de cruzamento em zero volt 21 da onda senoidal entrante 39 em aproximadamente a queda de voltagem adiante dos diodos 53, que é por sua vez aplicada ao comparador 34 que condiciona ainda o sinal adequado para passar para o dispositivo lógico 9 e processador de sinal digital 10, resultando no sistema sendo desligado na ausência de quaisquer dos sinais.Further conditioning of the zero crossing signal is further performed by a Schmidt buffer 35. Subsequent to the additional signal processing, a very precise square wave 69 is produced a few millivolts of the actual zero volt crossing point 21 of the sine wave. Figure 7 shows a circuit diagram of a loss detection means and a phase rotation determination and rotation means of the present invention. The loss detection means, which is preferably at least one phase loss detection device 6, and the phase rotation detection and rotation means, which is preferably at least one phase rotation device 7, work together to prepare correctly signal for transmission on logic device 9 and digital signal processor 10 when using a three phase electrical system. The phase loss detection device circuitry 6 includes operational amplifiers 70 configured as comparators 34 where each uses a high value of series resistors, comprising two 0.5Meg Ohm resistors in series, which is required to achieve the required working voltage of resistors 63, and two diodes 53 connected was inverse parallel. The diodes 53 are centered around the zero volt crossing points 21 of the incoming sine wave 39 at approximately the voltage drop ahead of the diodes 53, which is in turn applied to the comparator 34 which further conditions the appropriate signal to pass to the diode. logic device 9 and digital signal processor 10, resulting in the system being shut down in the absence of any of the signals.

Em um sistema elétrico de três fases, a rotação de fase pode ser tanto A-B-C ou A-C-B. Para habilitar o processador de sinal digital 10 a funcionar corretamente, primeiro, a rotação de fase deve ser averiguada. Os comparadores 34 são usados para detectar os pontos de cruzamento em zero volt(s) 21 e relatar os pontos 21 para o processador de sinal digital 10. O processador de sinal digital 10, por sua vez, faz a contagem de tempo ro-tacional através da lógica de contagem de tempo. Cada um dos amplificadores operacionais 70 atua como um simples comparador 34 com o sinal de entrada, em cada caso fornecido pelos pares de diodos em paralelo inverso 53 junto com os resistores em série 63.In a three-phase electrical system, the phase rotation can be either A-B-C or A-C-B. To enable digital signal processor 10 to function properly, phase rotation must first be ascertained. Comparators 34 are used to detect crossing points at zero volt (s) 21 and report points 21 to digital signal processor 10. Digital signal processor 10, in turn, makes the rotational time count through the timing logic. Each of the operational amplifiers 70 acts as a simple comparator 34 with the input signal, in each case provided by the inverse parallel diode pairs 53 together with the series resistors 63.

As figuras 8, 9 e 10 mostram um diagrama de circuito e oscilo-gramas, respectivamente, de um meio de identificar meio ciclo da presente invenção. O meio de identificar meio ciclo, que é preferencialmente pelo menos um meio identificador de ciclo 8, fornece dados adicionais para o dispositivo lógico 9 e processador de sinal digital 10, identificando se o meio ciclo do sinal analógico é positivo ou negativo. Isto é de grande importância para evitar uma situação onde, se os transistores IGBT/FET de controle de meio ciclo 54 e 58 e os transistores IGBT/FET de controle de derivação 59, 60, 67 e 68 estão simultaneamente ligados, poderia acontecer um curto-circuito através da potência de entrada.Figures 8, 9 and 10 show a circuit diagram and oscillating grams, respectively, of a half-cycle identifying means of the present invention. The half-cycle identifying means, which is preferably at least one cycle-identifying means 8, provides additional data for the logic device 9 and digital signal processor 10, identifying whether the half-cycle of the analog signal is positive or negative. This is of great importance to avoid a situation where if the half-cycle IGBT / FET control transistors 54 and 58 and the IGBT / FET branch control transistors 59, 60, 67 and 68 are simultaneously connected, a short circuit could occur. -circuit through the input power.

Os amplificadores operacionais 70, que são configurados como comparadores de janela 34, têm limites de chaveamento separados determinados por pelo menos um resistor 63. Como mostrado na figura 9, existem três sinais, um sinal de cruzamento em zero absoluto 36 e dois sinais coincidentes em que um sinal co-incidente tem um meio ciclo positivo 22 e um sinal co-incidente tem um meio ciclo negativo 23 de uma onda senoidal en-trante 39. O projeto permite a janela a ser ajustada para prover, quando requerido, a "banda morta".Operational amplifiers 70, which are configured as window comparators 34, have separate switching limits determined by at least one resistor 63. As shown in Figure 9, there are three signals, one absolute zero crossing signal 36 and two matching signals in each other. that a co-incident signal has a positive half cycle 22 and a co-incident signal has a negative half cycle 23 of an incoming sine wave 39. The design allows the window to be adjusted to provide, when required, the "band" dead".

Com referência às figuras 11 A, 11B, 11C, 11De 11E, são mostrados diagramas de circuito do meio de rotear da presente invenção. O meio de rotear, que é preferencialmente pelo menos um dispositivo lógico 9, trabalha em tempo real, fora do processador de sinal digital 10, para arbitrar entre os tempos ligado dos transistores IGBT/FET de controle de meio ciclo 54 e 58 e transistores IGBT/FET de controle de derivação 59, 60, 67 e 68 . O dispositivo lógico 9 executa a função de rotear para assegurar que todos os sinais são apropriados para o requisito e polaridade instantânea da onda senoidal 39 e executa a função de modulação de largura de pulso para assegurar a operação segura do dispositivo e sistema de economia de energia 1, não importando o estado do processador de sinal digital 10, presença de ruído, interferência ou transientes. A unidade de circuito do isolador 71, como mostrado na figura 11C, permite programar o dispositivo lógico 9. A unidade de circuito do suporte de resistor 79 do dispositivo lógico 9, como mostrado na figura 11 D, é necessária para operar o dispositivo lógico 9. Como mostrado na figura 11E, a unidade de circuito do conector de dispositivo lógico 80 habilita a ativação e desativação de certos aspectos do dispositivo lógico 9.Referring to Figures 11A, 11B, 11C, 11D and 11E, circuit diagrams of the routing means of the present invention are shown. The routing means, which is preferably at least one logic device 9, works in real time outside the digital signal processor 10 to arbitrate between on-time times of the half-cycle control IGBT / FET transistors 54 and 58 and IGBT transistors / FET bypass control 59, 60, 67 and 68. Logic device 9 performs the routing function to ensure that all signals are suitable for the sine wave requirement and instantaneous polarity 39 and performs the pulse width modulation function to ensure safe operation of the device and energy saving system. 1, regardless of the state of the digital signal processor 10, presence of noise, interference or transients. Isolator circuit unit 71 as shown in figure 11C allows to program logic device 9. Resistor holder circuit unit 79 of logic device 9 as shown in figure 11 D is required to operate logic device 9 As shown in Figure 11E, the logic device connector circuitry 80 enables enabling and disabling of certain aspects of logic device 9.

Lidar com uma carga resistiva é muito menos exigente do que lidar com uma carga reativa, em particular, uma carga indutivamente reativa. Atualmente, modulação de largura de pulso (PWM) é definida como modulação de uma portadora de pulso em que o valor de cada amostra instantânea de uma onda de modular produz um pulso de duração proporcional variando a borda de frente, borda traseira, ou ambas as bordas de um pulso, a qual é também conhecida como modulação de duração de pulso. No entanto, para propósitos desta invenção e pedido, PWM é definida como a modulação de uma portadora de pulso em que pelo menos uma fatia é removida de uma área sob a curva de onda de uma onda moduladora. Quando a PWM é dire- tamente aplicada à potência entrante, o componente indutivo reage quando________ a potência é removida e tenta manter a corrente indo e levantará sua voltagem autogerada até que a corrente encontre um caminho de descarga. Esta circunstância, sem a unidade de circuito de derivação, destruiría os transistores de controle de meio ciclo.Dealing with a resistive load is much less demanding than dealing with a reactive load, in particular an inductively reactive load. Pulse width modulation (PWM) is currently defined as modulation of a pulse bearer where the value of each instantaneous sample of a modular wave produces a pulse of proportional duration varying the front edge, rear edge, or both. edges of a wrist, which is also known as pulse duration modulation. However, for purposes of this invention and application, PWM is defined as the modulation of a pulse carrier wherein at least one slice is removed from an area under the wave curve of a modulating wave. When PWM is directly applied to incoming power, the inductive component reacts when the power is removed and attempts to keep the current going and will raise its self-generated voltage until the current finds a discharge path. This circumstance, without the branch circuit unit, would destroy the half-cycle control transistors.

Portanto, o dispositivo lógico 9 é um "supervisor" em que ele toma a ação apropriada que o processador de sinal digital 10 deve "desligar", se existe uma condição de sobrecorrente ou se existe uma perda de fase.Therefore, logic device 9 is a "supervisor" in which it takes the appropriate action that digital signal processor 10 should "shut down" if there is an overcurrent condition or if there is a phase loss.

Em quaisquer destas situações, o dispositivo lógico 9 responde imediatamente, em tempo real, para proteger os transistores de controle de meio ciclo e dispositivos de derivação e o equipamento conectado a ele.In either of these situations, logic device 9 responds immediately, in real time, to protect the half-cycle control transistors and shunt devices and the equipment connected to it.

Ainda, o dispositivo lógico 9 mitiga os requisitos de acionamento complexo dos transistores IGBT/FET de controle de meio ciclo 54 e 58 e o os transistores iqbj/pet de controle de derivação 59, 60, 67 e 68 e, até certo ponto, descarrega o processador de sinal digital 10 desta tarefa. Já que o dispositivo lógico 9 controla esta função, ela pode ser executada em tempo real e, então, o controle de contagem de tempo dos requisitos de a-cionamento pode ser mantido em limites muito mais rígidos do que seria alcançado pelo processador de sinal digital 10. A habilidade de responder em tempo real é importante para a operação segura, confiável do dispositivo e sistema de economia de energia 1 da presente invenção.In addition, logic device 9 mitigates the complex drive requirements of IGBT / FET half-cycle control transistors 54 and 58 and iqbj / pet shunt control transistors 59, 60, 67 and 68 and to some extent discharges digital signal processor 10 of this task. Since logic device 9 controls this function, it can be performed in real time, so timing control of the triggering requirements can be kept at much stricter limits than would be achieved by the digital signal processor. 10. The ability to respond in real time is important for the safe, reliable operation of the energy saving device and system 1 of the present invention.

As figuras 12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F e 12G mostram oscílo-gramas e diagramas de circuito de um meio de reduzir voltagem da presente invenção. O meio de reduzir voltagem, que inclui preferencialmente pelo menos um IGBT/FET de controle de acionamento 15, reduz os sinais analógicos da onda senoidal entrante 39, que é a quantidade de energia introduzida no dispositivo e sistema de economia de energia 1, por modulação de largura de pulso em que pelo menos uma fatia é removida de uma área debaixo da curva da onda senoidal moduladora 39, assim reduzindo energia e sem os harmônicos assistentes previamente associados com tal controle de voltagem. Esta técnica, como mostrado na figura 12A, trabalha em conjunto com as características inerentes dos dispositivos IGBT/FET que permitem ligar e desligar o ponto de ativar para ser controlado. Toda a energia potencial é contida em cada meio ciclo e, no caso de um meio ciclo completo, tem a maior área sob a curva. Se cada meio ciclo é modulado em uma marca de relação de espaço de 90%, a área sob a curva é reduzida por 10% e, como resultado, a energia é reduzida proporcionalmente como visto na figura 12A. A forma original da onda senoidal de entrada é retida e, já que a modulação pode ser feita alta, possivelmente 10 s de KHz, a filtragem da saída é possível devido ao tamanho menor dos componentes enrolados tornando-se uma proposição prática. O efeito global é percebido quando o valor da raiz quadrada média (RMS), que é a raiz quadrada do tempo médio do quadrado de uma quantidade ou, para uma quantidade periódica, a média é tomada sobre um ciclo completo e que é também chamado de valor efetivo, é corretamente medido e a voltagem de saída é vista para ser reduzida por uma porcentagem semelhante à marca de relação do espaço empregada. A voltagem reduzida resulta em corrente reduzida, assim resultando na potência consumida reduzida por um usuário final.Figures 12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F and 12G show oscillograms and circuit diagrams of a voltage-reducing means of the present invention. The voltage reducing means, which preferably includes at least one drive control IGBT / FET 15, reduces the analog signals of the incoming sine wave 39, which is the amount of energy introduced into the energy saving device and system 1 by modulation. of pulse width wherein at least one slice is removed from an area below the modulating sine wave curve 39, thereby reducing energy and without the assistant harmonics previously associated with such voltage control. This technique, as shown in Figure 12A, works in conjunction with the inherent characteristics of IGBT / FET devices that enable and disable the enable point to be controlled. All potential energy is contained in each half cycle and, in the case of a complete half cycle, has the largest area under the curve. If each half cycle is modulated to a 90% space ratio mark, the area under the curve is reduced by 10% and, as a result, the energy is reduced proportionally as seen in figure 12A. The original shape of the input sine wave is retained and, since modulation can be made high, possibly 10 s of KHz, output filtering is possible due to the smaller size of the coiled components making it a practical proposition. The overall effect is realized when the value of the square mean root (RMS), which is the square root of the mean square time of a quantity or, for a periodic quantity, the average is taken over a complete cycle and is also called effective value is correctly measured and the output voltage is seen to be reduced by a percentage similar to the space ratio ratio employed. Reduced voltage results in reduced current, thus resulting in reduced power consumed by an end user.

Desde que os dispositivos IGBT e FET são unipolares em natureza, no caso de controle de CA, é necessário prover pelo menos um IGBT/FET de controle de acionamento 15 para controlar cada meio ciclo. Além disso, para evitar desvio contrário, são usados diodos de direção para rotear cada meio ciclo para o dispositivo apropriado. Ainda, muitos dispositivos IGBT e FET têm um diodo parasitário derivando o elemento principal em que conectando dois dispositivos IGBT ou FET em paralelo inverso resultaria em ter dois dos diodos parasitários em inverso paralelo, assim tornando a disposição inoperante como um elemento de controlar.Since IGBT and FET devices are unipolar in nature, in the case of AC control, it is necessary to provide at least one drive control IGBT / FET 15 to control each half cycle. In addition, to avoid reverse deviation, steering diodes are used to route each half cycle to the appropriate device. Also, many IGBT and FET devices have a parasitic diode derived from the main element whereby connecting two IGBT or FET devices in reverse parallel would result in having two of the parasitic diodes in parallel reverse, thus rendering the inoperative arrangement as a controlling element.

Diodos 53 são conectados através do transistor de meio ciclo positivo 54 e o transistor de controle de meio ciclo negativo 58 e trabalha idealmente para uma carga puramente resistiva ou uma carga reativa adiante da corrente. Porém, quando acionando uma carga com um fator de potência em atraso com a corrente, quando a corrente em um componente induti- vamente reativo é de repente removida, como é o caso, quando a modulação acontece, o campo magnético colapsando tenta manter a corrente indo, semelhante a um volante eletrônico, e produz uma EMF que aumentará em voltagem até encontrar um caminho de descarga que habilitará a liberação da energia. Com esta disposição, esta "contra EMF" causará os componentes ativos do elemento de controle de meio ciclo a falhar. Para prevenir isto de acontecer, transistores IGBT/FET adicionais de controle de derivação 59, 60, 67 e 68 são colocados em uma configuração de derivação.Diodes 53 are connected via positive half-cycle transistor 54 and negative half-cycle control transistor 58 and ideally work for a purely resistive load or a reactive load ahead of current. However, when triggering a load with a power factor behind the current, when the current in an inductively reactive component is suddenly removed, as is the case when the modulation happens, the collapsing magnetic field tries to maintain the current. going, similar to an electronic flywheel, and produces an EMF that will increase in voltage until it finds a discharge path that will enable the release of energy. With this provision, this "against EMF" will cause the active components of the half cycle control element to fail. To prevent this from happening, additional IGBT / FET shunt control transistors 59, 60, 67 and 68 are placed in a shunt configuration.

Durante o meio ciclo positivo, o transistor de controle de meio ciclo positivo 54 modula e um diodo 53 está ativo durante o meio ciclo positivo completo. O segundo transistor IGBT de controle de derivação 60, é completamente ligado e um diodo 53 está ativo. Portanto, quaisquer voltagens de polaridade opostas resultantes da contra EMF da carga são automaticamente fixadas.During the positive half-cycle, the positive half-cycle control transistor 54 modulates and a diode 53 is active during the complete positive half-cycle. The second IGBT bypass control transistor 60 is fully wired and a diode 53 is active. Therefore, any opposite polarity voltages resulting from the counter EMF of the load are automatically fixed.

Durante o meio ciclo negativo, os outros dispositivos compreendidos em redes em série e derivação são ativados de uma maneira semelhante.During the negative half cycle, other devices comprised in serial and branch networks are activated in a similar manner.

Durante as transições de chaveamento, um pulso em ponta pode estar presente o qual pode permanecer por um período muito pequeno de tempo. O pulso de ponta é fixado pelos dispositivos "transorb" 52, que são capazes de absorver quantidades grandes de energia por um período muito pequeno de tempo e habilitam tempo de resposta muito rápido. Os dispositivos "transorb" 52 também fixam quaisquer sinais transientes de alimentação de potência principal devido à ignição de raio ou outras fontes que poderíam de outra forma danificar os componentes ativos dos transistores de meio ciclo ou transistores de derivação. Ainda, enquanto cada transistor de meio ciclo é modulado com largura de pulso, o outro transistor de meio ciclo é ligado completamente para a duração precisa do meio ciclo. Os trabalhos destes transistores de meio ciclo revertem durante o próximo meio ciclo. Este processo provê proteção completa contra sinais de contra EMF discutido acima. Esta disposição é necessária, especialmente próximo ao tempo de cruzamento em zero quando ambos os elementos de derivação estão em transição.During switching transitions, a pointed pulse may be present which may remain for a very short period of time. The tip pulse is fixed by transorb devices 52, which are capable of absorbing large amounts of energy for a very short period of time and enabling very fast response time. Transorb devices 52 also fix any transient signals of main power supply due to lightning ignition or other sources that could otherwise damage the active components of half-cycle transistors or shunt transistors. Further, while each half-cycle transistor is pulse-width modulated, the other half-cycle transistor is turned on completely for the precise duration of the half-cycle. The work of these half cycle transistors reverses during the next half cycle. This process provides complete protection against EMF signals discussed above. This arrangement is necessary, especially close to zero crossing time when both branch elements are in transition.

Cada um dos transistores IGBT/FET de controle de meio ciclo 54 e 58 e os transistores IGBT/FET de controle de derivação 59, 60, 67 e 68 tem características de porta separadas que requer os dispositivos serem intensificados para habilitá-los a serem ligados. Esta voltagem de intensificação é preferencialmente 12 Volts em magnitude e é preferencialmente suprida por um suprimento de potência flutuante, preferencialmente um para cada par. Isto só é possível já que os dispositivos de IBGT/FET são operados no modo emissor comum no caso dos IGBTs e no modo de fonte comum no caso dos FETs; de outro modo, quatro suprimentos de potência isolados seriam requeridos para cada fase. Cada um dos pares requer um sinal de a-cionamento separado que é suprido pelos acionamentos isolados, oticamen-te acoplados 66. Estes acionadores 66 fazem uso dos suprimentos isolados e servem para ligar e desligar cada dispositivo de potência muito rapidamente. Estes acionamentos 66 são ativos em ambas as direções, que é necessário já que a capacitância de entrada dos dispositivos de potência é alta e tem que ser ativamente descarregada rapidamente no ponto de desligar e carregada rapidamente no ponto de ligar. O problema com modulação de largura de pulso direta é quando acionando uma carga reativa indutivamente como quando o IGBT modula fora, existe uma contra EMF que precisa ser fixada. Referindo-se à figura 12B, é mostrada uma onda senoidal entrante 39 que é aplicada ao transistor de controle de meio ciclo positivo 54 e o transistor de controle de meio ciclo negativo 58. Normalmente, estes transistores de controle de meio ciclo 54 e 58 estão na condição "desligada" e precisam ser acionados para ligar. Durante o meio ciclo positivo, o transistor de controle de meio ciclo positivo 54 é modulado e trabalha em conjunto com um diodo 53 para passar o meio ciclo positivo modulado para um terminal de saída de linha. O segundo transistor IGBT de controle de derivação 60 está ligado para a duração do meio ciclo e opera em conjunto com um diodo 53 de forma a fixar a contra EMF para terra. Durante o meio ciclo positivo, o transistor de controle de meio ciclo negativo 58 é completamente ligado e sua condição ligada é sustentada por um diodo 53. Estes diodos 53 executam apropriada direção dos sinais.Each of the IGBT / FET half-cycle control transistors 54 and 58 and the IGBT / FET branch control transistors 59, 60, 67 and 68 have separate port characteristics that require devices to be boosted to enable them to be powered on. . This booster voltage is preferably 12 Volts in magnitude and is preferably supplied by a floating power supply, preferably one for each pair. This is only possible since IBGT / FET devices are operated in common emitter mode for IGBTs and in common source mode for FETs; otherwise, four isolated power supplies would be required for each phase. Each pair requires a separate drive signal that is supplied by the individually coupled drives 66. These drives 66 make use of the isolated supplies and serve to turn each power device on and off very quickly. These drives 66 are active in both directions, which is required as the input capacitance of the power devices is high and must be actively discharged quickly at the off point and charged quickly at the on point. The problem with direct pulse width modulation is when inductively firing a reactive load such as when the IGBT modulates off, there is a counter EMF that needs to be fixed. Referring to Figure 12B, an incoming sine wave 39 is shown which is applied to the positive half-cycle control transistor 54 and the negative half-cycle control transistor 58. Typically, these half-cycle control transistors 54 and 58 are in "off" condition and need to be triggered to turn on. During the positive half-cycle, the positive half-cycle control transistor 54 is modulated and works in conjunction with a diode 53 to pass the modulated positive half-cycle to a line output terminal. The second IGBT shunt control transistor 60 is connected for half-cycle duration and operates in conjunction with a diode 53 to secure the EMF counter to ground. During the positive half-cycle, the negative half-cycle control transistor 58 is fully on and its on condition is sustained by a diode 53. These diodes 53 perform proper signal direction.

Devido à modulação do meio ciclo positivo, acontece um sinal de contra EMF. Já que o transistor de controle de meio ciclo negativo 58 está ligado durante este tempo, a contra EMF negativa é passada através de um _______ diodo 53 para ser fixada na voltagem de meio ciclo positiva de CA simultânea.Due to the positive half-cycle modulation, a counter EMF signal occurs. Since the negative half-cycle control transistor 58 is on during this time, the negative EMF counter is passed through a _______ diode 53 to be fixed at the simultaneous AC positive half-cycle voltage.

Embora não seja aplicada nenhuma modulação ao primeiro transistor IGBT de controle de derivação 59 e o segundo transistor IGBT de controle de derivação 60, estes transistores 59 e 60 trabalham em conjunto com diodos 53 de uma maneira semelhante como estabelecido acima.Although no modulation is applied to the first branch control IGBT transistor 59 and the second branch control IGBT transistor 60, these transistors 59 and 60 work in conjunction with diodes 53 in a similar manner as set forth above.

Como mostrado na figura 12B, que é um oscilograma do meio de reduzir voltagem da presente invenção baseada em IGBT, durante o meio ciclo positivo 22, um sinal de acionamento é aplicado ao transistor de controle de meio ciclo negativo 85 e um sinal de acionamento é aplicado ao segundo transistor IGBT de controle de derivação 87. Durante o meio ciclo negativo 23, um sinal de acionamento é aplicado ao transistor de controle de meio ciclo positivo 84 e um sinal de acionamento é aplicado ao primeiro transistor IGBT de controle de derivação 86. O sinal de acionamento de meio ciclo positivo 82 aplicado ao transistor de controle de meio ciclo positivo 54 e o sinal de acionamento de meio ciclo negativo 83 aplicado ao transistor de controle de meio ciclo negativo 58 são também mostrados.As shown in Fig. 12B, which is an oscillogram of the IGBT-based voltage reduction means of the present invention, during the positive half-cycle 22, a drive signal is applied to the negative half-cycle control transistor 85 and a drive signal is applied to the second branch control IGBT transistor 87. During negative half cycle 23, a drive signal is applied to the positive half cycle control transistor 84 and a drive signal is applied to the first branch control IGBT transistor 86. Positive half-cycle drive signal 82 applied to positive half-cycle control transistor 54 and negative half-cycle drive signal 83 applied to negative half-cycle control transistor 58 are also shown.

Semelhantemente, como mostrado na figura 12E, que é um oscilograma do meio de reduzir voltagem da presente invenção baseado em FET, durante o meio ciclo positivo 22, um sinal de acionamento é aplicado ao transistor de controle de meio ciclo negativo 85 e um sinal de acionamento é aplicado ao segundo transistor FET de controle de derivação 89. Durante o meio ciclo negativo 23, um sinal de acionamento é aplicado ao transistor de controle de meio ciclo positivo 84 e um sinal de acionamento é aplicado ao primeiro transistor de controle de derivação 88. O sinal de acionamento de meio ciclo positivo 82 aplicado ao transistor de controle de meio ciclo positivo 54 e um sinal de acionamento de meio ciclo negativo 83 aplicado ao transistor de controle de meio ciclo negativo 58 são também mostrados.Similarly, as shown in Fig. 12E, which is an oscillogram of the FET-based voltage reduction means of the present invention, during the positive half-cycle 22, a drive signal is applied to the negative half-cycle control transistor 85 and a The drive is applied to the second branch control FET transistor 89. During negative half cycle 23, a drive signal is applied to the positive half cycle control transistor 84 and a drive signal is applied to the first branch control transistor 88 Positive half-cycle drive signal 82 applied to positive half-cycle control transistor 54 and a negative half-cycle drive signal 83 applied to negative half-cycle control transistor 58 are also shown.

Em sumário, existem duas estratégias de fixação usadas, a pri- meira para o meio ciclo positivo e a segunda para o meio ciclo negativo. Durante o meio ciclo positivo, quando o transistor de controle de meio ciclo positivo 54 é modulado, o transistor de controle de meio ciclo negativo 58 e o______ segundo transistor de controle de derivação 60 estão ligados. Durante o meio ciclo negativo, quando o transistor de controle de meio ciclo negativo 58 é modulado, o transistor de controle de meio ciclo positivo 54 e o primeiro transistor IGBT de controle de derivação 59 estão ligados. O hardware utilizado no dispositivo e método 1 de economia de energia em IGBT e baseado em FET 1 da presente invenção é idêntico com a única diferença sendo os transistores IGBT/FET de controle de meio ciclo 54 e 58 e os transistores IGBT/FET de controle de derivação 59, 60, 67 e 68.In summary, there are two fixation strategies used, the first for the positive half cycle and the second for the negative half cycle. During the positive half-cycle, when the positive half-cycle control transistor 54 is modulated, the negative half-cycle control transistor 58 and the second bypass control transistor 60 are on. During negative half-cycle, when negative half-cycle control transistor 58 is modulated, positive half-cycle control transistor 54 and first branch control IGBT transistor 59 are connected. The hardware used in the IGBT and FET 1 energy saving method 1 device of the present invention is identical with the only difference being the half cycle control IGBT / FET transistors 54 and 58 and the control IGBT / FET transistors 59, 60, 67 and 68.

Os diagramas da unidade de circuito baseada em IGBT da figura 12C e o acionador baseado em IGBT da figura 12D, e a unidade de circuito baseada em FET da figura 12E e o acionador baseado em FET da figura 12F, são mostrados para propósitos de comparação.The diagrams of the IGBT-based circuit unit of Figure 12C and the IGBT-based driver of Figure 12D, and the FET-based circuit unit of Figure 12E, and the FET-based driver of Figure 12F, are shown for comparison purposes.

Com referência à figura 13, é mostrado um diagrama de circuito de um meio de reinicialização combinado e meio indicador da presente invenção. O meio de reinicialização, que é preferencialmente pelo menos um comutador de reinicialização 13, e meio indicador, que é preferencialmente pelo menos um diodo emissor de luz 14, trabalham em conjunto para indicar quando o dispositivo e sistema de economia de energia baseados em IGBT/FET 1 não estão trabalhando corretamente e para permitir um usuário a reinicializar o dispositivo e sistema 1 como necessário. Preferencialmente, o diodo emissor de luz 14 indicará que o dispositivo e sistema 1 estão trabalhando corretamente acendendo e apagando ligar/desligar. Quando em uma condição de falha, o diodo emissor de luz 14 preferencialmente muda para um padrão desigual que é imediatamente óbvio e reconhecível como uma condição de falha. A figura 14 é um diagrama de circuito de uma unidade de fornecimento de potência 12 de um meio de energização da presente invenção. O meio de energização, que é preferencialmente pelo menos uma unidade de fornecimento de potência 12, aceita uma variedade de entradas, incluindo, mas não limitado a operação de, fase única de 80Vrms a 265Vrms, bifase 80Vrms a 600Vrms, de três fases de 80Vrms a 600Vrms e 48Hz a 62Hz. A unidade de fornecimento de potência 12 está completamente isolada e duplamente regulada no projeto. Na entrada, um retificador 72 composto de diodos 53 aceita potência de fase única, de bifase e de três fases. A potência é aplicada ao regulador de chaveamento 90 e circuito integrado 62 via um transformador 57. Tendo em vista as grandes voltagens existindo através dos terminais de CC, o regulador de chaveamento 90 e circuito integrado 62 são suplementados por um transistor FET 73 empregado em uma configuração de Pilha de FET no sentido de elevar a sua voltagem de trabalho. O secundário do transformador 57 tem um d iodo 53 e um capacitor de reservatório 56. A voltagem de CC através do capacitor 56 é passada via os resistores de rede 63 e um diodo Zener 75 para um isolador óptico 65 e finalmente para os terminais de realimentação. O uso do isolador óptico 65 garante o isolamento galvânico entre a entrada e a saída de suprimento (6,4V CC). Finalmente, a saída dos reguladores de voltagem linear 81 (3,3VA CC) é passada para um amplificador operacional 70, que é configurado como uma unidade de buffer de ganho com dois resistores 63 que fixa a divisão de voltagem de barramento. O neutro principal é conectado a este ponto de divisão de barramento e também um resistor de zero Ohm. Um indutor 78 isola o barramento de suprimento digital (+3,3V) do analógico (3,3 VA) e reduz ruído. A seguir, as figuras 15A, 15B, 15C, 15D e 15E mostram a unidade de circuito de um meio de comunicação da presente invenção. O meio de comunicação, que é preferencialmente pelo menos uma interface USB de comunicações 25, permite a um usuário monitorar e fixar os parâmetros do dispositivo e sistema de economia de energia 1 da presente invenção como desejado. A unidade de circuito de uma interface USB de comunicações 25 é mostrada na figura 15B, um bloco isolador 71 utilizado no isolamento da interface USB de comunicações 25 do processador de sinal digital 10 é mostrado na figura 15C e primeiro e segundo conectores 76 e 77 para conectar o meio de comunicações ao processador de sinal digital 10 são mostrados nas figuras 15D e 15E. Já que a principal placa de circuito impresso não é isolada do neutro, é necessário isolar galvanicamente a interface USB de comunicações 25. É feito uso da característica de comunicações embutidas em série do processador de sinal digital 10 para comunicar de forma em série com o meio de comunicação 46. Sinais, no lado de usuário da barreira de isolamento, são aplicados a um circuito integrado 62, o qual é um dispositivo que toma dados de série e os traduz para dados de USB para conexão direta para um dispositivo de computação 16 via uma porta USB de anfitrião 74. A USB de anfitrião de 5 V de potência é usada para energizar o meio de comunicação 46 e anula a necessidade de prover potência isolada da unidade. Preferencialmente, existem dois diodos emissores de luz em atividade 14, que indicam atividade nos canais TX (transmissão) e RX (recepção). As comunicações operam preferencialmente a 9600 Baud, que é adequada devido à pequena quantidade de dados passados.Referring to Figure 13, a circuit diagram of a combined restart means and indicator means of the present invention is shown. The reset means, which is preferably at least one reset switch 13, and indicator means, which is preferably at least one LED 14, work together to indicate when the IGBT / IPST-based energy saving device and system. FET 1 are not working correctly and to allow a user to reboot device and system 1 as needed. Preferably, the LED 14 will indicate that the device and system 1 are working correctly by turning on / off. When in a fault condition, LED 14 preferably changes to an uneven pattern that is immediately obvious and recognizable as a fault condition. Figure 14 is a circuit diagram of a power supply unit 12 of an energizing means of the present invention. The power means, which is preferably at least one power supply unit 12, accepts a variety of inputs, including, but not limited to, 80Vrms to 265Vrms single phase, 80Vrms 600Vrms biphase, 80Vrms three-phase operation. at 600Vrms and 48Hz at 62Hz. The power supply unit 12 is completely isolated and doubly regulated in design. At the input, a diode composite rectifier 72 accepts single phase, biphase and three phase power. Power is applied to the switching regulator 90 and integrated circuit 62 via a transformer 57. In view of the large voltages existing across the DC terminals, the switching regulator 90 and integrated circuit 62 are supplemented by a FET transistor 73 employed in a FET Stack setting to raise your working voltage. Transformer secondary 57 has a diode 53 and a reservoir capacitor 56. The DC voltage across capacitor 56 is passed via the network resistors 63 and a Zener diode 75 to an optical isolator 65 and finally to the feedback terminals. . The use of optical isolator 65 ensures galvanic isolation between the supply input and output (6.4V DC). Finally, the output of the linear voltage regulators 81 (3.3VA DC) is passed to an operational amplifier 70, which is configured as a two resistor gain buffer unit 63 that fixes the bus voltage division. The main neutral is connected to this bus split point and also a zero ohm resistor. An inductor 78 isolates the digital supply bus (+ 3.3V) from the analog (3.3 VA) and reduces noise. Next, Figures 15A, 15B, 15C, 15D and 15E show the circuit unit of a communication medium of the present invention. The communication medium, which is preferably at least one USB communications interface 25, allows a user to monitor and set the parameters of the energy saving device and system 1 of the present invention as desired. The circuit unit of a USB communications interface 25 is shown in FIG. 15B, an isolator block 71 used in isolating the USB communications interface 25 of digital signal processor 10 is shown in FIG. 15C and first and second connectors 76 and 77 for connecting the communications medium to digital signal processor 10 are shown in figures 15D and 15E. Since the main printed circuit board is not isolated from neutral, it is necessary to galvanically isolate the USB communications interface 25. The digital signal processor 10's built-in serial communications feature is used to communicate serially with the media. Signals on the user side of the isolation barrier are applied to an integrated circuit 62, which is a device that takes serial data and translates it to USB data for direct connection to a 16-way computing device. a host USB port 74. The 5V power USB host is used to power the communication medium 46 and negates the need to provide isolated power from the unit. Preferably, there are two active light-emitting diodes 14, which indicate activity on the TX (transmit) and RX (receive) channels. Communications preferably operate at 9600 Baud, which is adequate due to the small amount of past data.

Embora a inclusão de um meio de comunicações não seja necessária ao desempenho do dispositivo e sistema de economia de energia 1, é uma característica que permite o uso mais fácil do dispositivo e sistema 1.Although the inclusion of a communications medium is not necessary for the performance of the energy saving device and system 1, it is a feature that enables easier use of the device and system 1.

Finalmente, com referência às figuras 16 e 17, são mostradas imagens de tela de uma interface de janelas 40 da presente invenção. A interface de janelas 40 é exibida no dispositivo de computação 16 e permite a um usuário monitorar e configurar o dispositivo e sistema de economia de energia 1 como desejado. É provida uma tela de monitoração principal 41 tendo uma pluralidade de campos 42 na qual um usuário final pode ajustar o dispositivo e sistema de economia de energia 1. Por exemplo, o campo 42 pode incluir um campo de modo operacional 43, um campo de fase 44, um campo de partida 45, um campo de calibração 46 e um campo de pontos de funcionamento 47.Finally, with reference to figures 16 and 17, screen images of a window interface 40 of the present invention are shown. The window interface 40 is displayed on computing device 16 and allows a user to monitor and configure power saving device and system 1 as desired. A main monitoring screen 41 is provided having a plurality of fields 42 in which an end user may adjust the energy saving device and system 1. For example, field 42 may include an operational mode field 43, a phase field 44, a starting field 45, a calibration field 46 and a working point field 47.

No campo operacional 43, um usuário pode selecionar a maneira em que ele/ela/ deseja conservar energia. Os modos incluem porcentagem de redução de voltagem em que a saída de Volts é ajustada por uma porcentagem fixa, porcentagem de redução de economia em que saída de Volts é apontada para alcançar uma porcentagem de economia e regulação de voltagem em que a saída da raiz quadrática média (RMS) é um valor prefixado. O campo de fase 44 permite a um usuário selecionar o tipo de fase usada em conexão com dispositivo e sistema de economia de energia 1, isto é, fase única, bifase ou três fases. O campo de partida 45 permite a um usuário configurar o sistema e dispositivo 1 para iniciar aleatoriamente e/ou para ter uma partida com retardo ou "partida suave" em que o usuário introduz o tempo de retardo em segundos em que o sistema e dispositivo iniciarão. O campo de calibração 46 permite a um usuário introduzir as ca-librações precisas desejadas e/ou girar as fases. O campo de pontos de funcionamento 47 exibe as fixações selecionadas pelo usuário e mostra a quantidade de energia salva utilizando o dispositivo e sistema de economia de energia, como regulação de voltagem, porcentagem de redução de voltagem ou porcentagem de redução de economia de potência. Com respeito à redução de porcentagem de voltagem, o limite mais baixo de RMS é fixado abaixo da voltagem entrante passada a-través dele para permitir a voltagem entrante a ser passada através quando ela for menor que ou igual ao limite de voltagem mais baixo. Com respeito à redução de porcentagem de economia, o limite de RMS mais baixo é fixado abaixo da voltagem entrante passada através dele.In operational field 43, a user can select the way in which he / she / he wishes to conserve energy. Modes include percentage of voltage reduction where Volts output is adjusted by a fixed percentage, percentage of savings reduction where Volts output is aimed to achieve a percentage of savings and voltage regulation where quadratic root output Average (RMS) is a preset value. Phase field 44 allows a user to select the phase type used in connection with device and energy saving system 1, ie single phase, biphase or three phases. Starting field 45 allows a user to configure system and device 1 to start randomly and / or to have a delayed start or "soft start" in which the user enters the delay time in seconds that the system and device will start. . Calibration field 46 allows a user to enter the desired precise balances and / or rotate the phases. The working point field 47 displays the user-selected fixings and shows the amount of energy saved using the device and power saving system, such as voltage regulation, voltage reduction percentage, or power saving reduction percentage. With respect to voltage percentage reduction, the lower RMS limit is set below the incoming voltage passed through it to allow the incoming voltage to be passed through when it is less than or equal to the lower voltage limit. With respect to savings percentage reduction, the lower RMS limit is set below the incoming voltage passed through it.

Indicadores 48 são providos na interface de janelas 40 exibindo corrente operacional, voltagem operacional, frequência de linha, economia de potência e rotação de fase calculadas.Indicators 48 are provided on window interface 40 displaying calculated operating current, operating voltage, line frequency, power saving and phase rotation.

Um relógio de tempo real 49 pode ser incorporado na interface de janelas 40 para permitir a programação de redução de voltagem adicional para um tempo predeterminado e um tempo operacional predeterminado, por exemplo, por estações, dias da semana, horas do dia, para um predeterminado tempo operacional. Ainda, um usuário pode programar o dispositivo e sistema de economia de energia 1, para operar durante vários momen- tos do dia. O relógio de tempo real 49 é fixado através de uma porta de comunicações ou fixado para permitir a seleção de datas e tempos sazonais definidos quando, através de experiência, são conhecidos exibir rede de po------- tência sobrecarregada Durante estes tempos, o sistema permite redução adicional da voltagem de CA regulada, assim reduzindo a carga na rede.A real time clock 49 may be incorporated into the window interface 40 to allow for additional voltage reduction programming for a predetermined time and a predetermined operating time, for example, by seasons, days of the week, hours of the day, to a predetermined uptime. Also, a user can program the energy saving device and system 1 to operate for various times of the day. Real-time clock 49 is set via a communications port or set to allow selection of set seasonal dates and times when, through experience, they are known to display overloaded power network. During these times , the system allows further reduction of regulated AC voltage, thereby reducing the load on the network.

Cada tempo múltiplo pode ser definido com sua própria redução de porcentagem ou queda de voltagem adicional. O medidor de eletricidade digital 50 prove um meio para registrar dados estatísticos em uso de potência, fator de potência e surtos. O medidor de eletricidade digital 50 provê também a habilidade de incluir condensado-res para correção de fator de potência, opera em sistemas de única fase, bifásicos e de três fases, e opera em todas as voltagens usadas no mundo.Each multiple time can be set with its own percentage reduction or additional voltage drop. The digital electricity meter 50 provides a means for recording statistical data on power usage, power factor and surges. The digital electricity meter 50 also provides the ability to include power factor correction capacitors, operates on single phase, two phase and three phase systems, and operates on all voltages used in the world.

Pode ser usado remotamente ou localmente para desabilitar ou habilitar o suprimento de potência do usuário à vontade pelo provedor. Ainda, o medidor de eletricidade digital 50 pode detectar quando foi feita ponte no dispositivo e sistema de economia de energia 1, por um usuário tentando evitar pagar pelo consumo de energia em que o provedor é alertado para um tal abuso. Finalmente, o uso do relógio de tempo real 49 permite a um usuário e/ou provedor a reduzir o consumo de potência em momentos selecionados de um dia ou por um período de tempo selecionado, assim aliviando e/ou eliminando condições de blecaute. É para ser entendido que embora seja ilustrada uma modalidade preferida da invenção, ela não é para ser limitada à forma ou disposição específica de partes aqui descritas e mostradas. Será claro para aqueles versados na técnica que várias mudanças podem ser feitas sem se afastar do âmbito da invenção e a invenção não é considerada limitada ao que é mostrado e descrito no relatório descritivo e desenhos.Can be used remotely or locally to disable or enable the user's power supply at will from the provider. Also, the digital electricity meter 50 can detect when the device and power saving system 1 have been bridged by a user trying to avoid paying for the power consumption in which the provider is alerted to such abuse. Finally, the use of real-time clock 49 enables a user and / or provider to reduce power consumption at selected times of a day or for a selected period of time, thereby alleviating and / or eliminating blackout conditions. It is to be understood that while a preferred embodiment of the invention is illustrated, it is not to be limited to the specific shape or arrangement of parts described and shown herein. It will be clear to those skilled in the art that various changes may be made without departing from the scope of the invention and the invention is not considered to be limited to what is shown and described in the specification and drawings.

Claims (96)

1. Dispositivo de economia de energia compreendendo: pelo menos uma conexão de entrada de fase configurada para introduzir uma quantidade predeterminada de energia entrante tendo pelo menos um sinal analógico; pelo menos um detector de ponto de cruzamento em zero volt configurado para determinar pelo menos um ponto de cruzamento em zero volt de pelo menos um sinal analógico; pelo menos um identificador de meio ciclo configurado para identificar pelo menos um meio ciclo positivo de pelo menos um sinal analógico e pelo menos um meio ciclo negativo de pelo menos um sinal analógico; pelo menos um dispositivo lógico configurado para rotear o pelo menos um meio ciclo positivo de pelo menos um sinal analógico e o pelo menos um meio ciclo negativo de pelo menos um sinal analógico para pelo menos um processador de sinal digital configurado para processar o pelo menos um sinal analógico; pelo menos um controle de acionamento configurado para reduzir a quantidade predeterminada de energia por proporcionar modulação de largura de pulso para pelo menos um sinal analógico para render uma quantidade de energia reduzida, em que pelo menos um controle de acionamento está em conexão elétrica com pelo menos um processador de sinal digital; e pelo menos uma conexão de saída de fase configurada para produzir a quantidade reduzida de energia, em que pelo menos um controle de acionamento compreende um transistor de controle de meio ciclo positivo configurado para proporcionar modulação de largura de pulso para pelo menos um meio ciclo positivo de pelo menos um sinal analógico, um transistor de controle de meio ciclo negativo configurado para proporcionar modulação de largura de pulso para pelo menos um meio ciclo negativo de pelo menos um sinal digital, um primeiro transistor de controle de derivação e um segundo transistor de controle de derivação configurados como comutadores de roteamento para travar uma força eletromotriz de retorno.An energy saving device comprising: at least one phase input connection configured to input a predetermined amount of incoming power having at least one analog signal; at least one zero volt crossing point detector configured to determine at least one zero volt crossing point of at least one analog signal; at least one half-cycle identifier configured to identify at least one positive half-cycle of at least one analog signal and at least one negative half-cycle of at least one analog signal; at least one logic device configured to route at least one half positive cycle of at least one analog signal and at least one half negative cycle of at least one analog signal to at least one digital signal processor configured to process at least one analog signal; at least one drive control configured to reduce the predetermined amount of power by providing pulse width modulation for at least one analog signal to yield a reduced amount of energy, wherein at least one drive control is in electrical connection with at least a digital signal processor; and at least one phase output connection configured to produce the reduced amount of power, wherein at least one drive control comprises a positive half-cycle control transistor configured to provide pulse width modulation for at least one positive half-cycle. of at least one analog signal, a negative half-cycle control transistor configured to provide pulse width modulation for at least one negative half-cycle of at least one digital signal, a first branch control transistor, and a second control transistor. bypass switches configured as routing switches to lock a return electromotive force. 2. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo ainda: pelo menos um meio de detecção para detectar a quantidade______ predeterminada de energia.An energy saving device according to claim 1 further comprising: at least one detection means for detecting the predetermined amount of energy. 3. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo ainda: pelo menos um dispositivo de condicionar sinal analógico configurado para condicionar o pelo menos um sinal analógico para introduzir pelo menos um identificador de meio ciclo.An energy saving device according to claim 1 further comprising: at least one analog signal conditioning device configured to condition the at least one analog signal to input at least one half-cycle identifier. 4. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo ainda: pelo menos um dispositivo de detecção de perda de fase configurado para preparar pelo menos um sinal analógico para introduzir pelo menos um identificador de meio ciclo.An energy saving device according to claim 1 further comprising: at least one phase loss detection device configured to prepare at least one analog signal for inputting at least one half-cycle identifier. 5. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo ainda: pelo menos um dispositivo de rotação de fase configurado para preparar pelo menos um sinal analógico para introduzir pelo menos um identificador de meio ciclo.An energy saving device according to claim 1 further comprising: at least one phase rotation device configured to prepare at least one analog signal for inputting at least one half-cycle identifier. 6. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo ainda: pelo menos uma unidade de fornecimento de energia em conexão elétrica com o dispositivo de economia de energia configurada para alimentar o dispositivo de economia de energia.The energy saving device of claim 1 further comprising: at least one power supply unit in electrical connection with the energy saving device configured to power the energy saving device. 7. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo ainda: pelo menos uma fonte de alimentação flutuante em conexão elétrica com pelo menos um controle de acionamento.An energy saving device according to claim 1 further comprising: at least one floating power supply in electrical connection with at least one drive control. 8. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo ainda: pelo menos um dispositivo de computação em conexão elétrica com dispositivo de economia de energia.Energy saving device according to claim 1, further comprising: at least one computing device in electrical connection with energy saving device. 9. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo ainda: pelo menos uma interface de comunicações em conexão elétrica com pelo menos um processador de sinal digital.An energy saving device according to claim 1 further comprising: at least one communications interface in electrical connection with at least one digital signal processor. 10. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo ainda: pelo menos um comutador de reiniciaiização em conexão elétrica com pelo menos um processador de sinal digital.An energy-saving device according to claim 1 further comprising: at least one reset switch in electrical connection with at least one digital signal processor. 11. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 10, compreendendo ainda: pelo menos um diodo emissor de luz em conexão elétrica com pelo menos um comutador de reinicialização.Energy saving device according to claim 10, further comprising: at least one LED in electrical connection with at least one reset switch. 12. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo ainda: pelo menos um medidor de eletricidade digital em conexão elétrica com pelo menos um processador de sinal digital.An energy saving device according to claim 1 further comprising: at least one digital electricity meter in electrical connection with at least one digital signal processor. 13. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, em que o transistor de controle de meio ciclo positivo e o transistor de controle de meio ciclo negativo são dispositivos IGBT.Energy saving device according to claim 1, wherein the positive half-cycle control transistor and negative half-cycle control transistor are IGBT devices. 14. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, em que o transistor de controle de meio ciclo positivo e o transistor de controle de meio ciclo negativo são dispositivos FET.Energy saving device according to claim 1, wherein the positive half-cycle control transistor and negative half-cycle control transistor are FET devices. 15. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, em que o primeiro transistor de controle de derivação e o segundo transistor de controle de derivação são dispositivos IGBT.Energy saving device according to claim 1, wherein the first branch control transistor and the second branch control transistor are IGBT devices. 16. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, em que o primeiro transistor de controle de derivação e o segundo transistor de controle de derivação são dispositivos FET.Energy saving device according to claim 1, wherein the first shunt control transistor and the second shunt control transistor are FET devices. 17. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos um processador de sinal digital compreende pelo menos um relógio em tempo real.Energy saving device according to claim 1, wherein at least one digital signal processor comprises at least one real time clock. 18. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos um processador de sinal digital compreende pelo menos um conversor analógico-digital.Power-saving device according to claim 1, wherein at least one digital signal processor comprises at least one analog to digital converter. 19. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos um processador de sinal digital está em conexão elétrica com pelo menos um dispositivo lógico.Power-saving device according to claim 1, wherein at least one digital signal processor is in electrical connection with at least one logic device. 20. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos um dispositivo lógico está em conexão elétrica com pelo menos um identificador de meio ciclo.Energy saving device according to claim 1, wherein at least one logic device is in electrical connection with at least one half-cycle identifier. 21. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos um dispositivo lógico está em conexão elétrica com pelo menos um detector de ponto de cruzamento em zero volt.An energy saving device according to claim 1, wherein at least one logic device is in electrical connection with at least one zero-volt crossing point detector. 22. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos um dispositivo lógico está em conexão elétrica com pelo menos um controle de acionamento.Energy saving device according to claim 1, wherein at least one logic device is in electrical connection with at least one drive control. 23. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 4, em que pelo menos um dispositivo lógico está em conexão elétrica com pelo menos um dispositivo de detecção de perda de fase.Energy saving device according to claim 4, wherein at least one logic device is in electrical connection with at least one phase loss detection device. 24. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 5, em que pelo menos um dispositivo lógico está em conexão elétrica com pelo menos um dispositivo de rotação de fase.Energy saving device according to claim 5, wherein at least one logic device is in electrical connection with at least one phase rotation device. 25. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 2, em que pelo menos um meio de detecção mede a quantidade predeterminada de energia entrante através de isolação galvânica.An energy-saving device according to claim 2, wherein at least one sensing means measures the predetermined amount of incoming energy through galvanic isolation. 26. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos um detector de ponto de cruzamento em zero volt compreende um comparador e um buffer Schmidt.An energy-saving device according to claim 1, wherein at least one zero-volt crossing point detector comprises a comparator and a Schmidt buffer. 27. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 26, em que o comparador tem um ponto de referência de aproximadamente meia tensão de alimentação.Energy saving device according to claim 26, wherein the comparator has a reference point of approximately half supply voltage. 28. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 3, em que pelo menos um dispositivo de condicionamento de sinal analógico compreende um primeiro filtro para remover e reduzir harmônicos e transientes ou sinais de interferência do pelo menos um sinal analógico.An energy saving device according to claim 3, wherein at least one analog signal conditioning device comprises a first filter for removing and reducing harmonics and transients or interference signals from the at least one analog signal. 29. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 28, em que pelo menos um dispositivo de condicionamento de sinal analógico compreende um segundo filtro para permitir pelo menos uma mudança de fase se necessário.An energy saving device according to claim 28, wherein at least one analog signal conditioning device comprises a second filter to allow at least one phase change if necessary. 30. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 9, em que pelo menos uma interface de comunicações é pelo menos uma interface de comunicações USB.Power-saving device according to claim 9, wherein the at least one communications interface is at least one USB communications interface. 31. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 9, em que pelo menos uma interface de comunicações permite um usuário monitorar a quantidade predeterminada de energia introduzida no dispositivo de economia de energia e a quantidade de energia reduzida emitida a partir do dispositivo de economia de energia.The power saver device of claim 9, wherein at least one communications interface allows a user to monitor the predetermined amount of power introduced into the power saver device and the reduced amount of energy emitted from the device. energy saving. 32. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos um identificador de meio ciclo identifica um cruzamento em zero absoluto do pelo menos um sinal analógico.Energy-saving device according to claim 1, wherein at least one half-cycle identifier identifies an absolute zero crossing of the at least one analog signal. 33. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos um dispositivo lógico é programável.Energy-saving device according to claim 1, wherein at least one logic device is programmable. 34. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos um dispositivo lógico opera em tempo real.Energy-saving device according to claim 1, wherein at least one logic device operates in real time. 35. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos uma conexão de entrada de fase é um sistema de entrada de fase única.Energy saving device according to claim 1, wherein at least one phase input connection is a single phase input system. 36. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos uma conexão de saída de fase é um sistema de saída de fase única.Energy-saving device according to claim 1, wherein at least one phase output connection is a single phase output system. 37. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos uma conexão de entrada de fase é um sistema de entrada bifásico.Energy-saving device according to claim 1, wherein at least one phase input connection is a two-phase input system. 38. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos uma conexão de saída de fase é um sistema de saída bifásico.Energy saving device according to claim 1, wherein at least one phase output connection is a two phase output system. 39. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos uma conexão de entrada de fase é um siste-ma de entrada trifásico.Energy saving device according to claim 1, wherein at least one phase input connection is a three phase input system. 40. Dispositivo de economia de energia, de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos uma conexão de saída de fase é um sistema de saída trifásico.An energy saving device according to claim 1, wherein at least one phase output connection is a three phase output system. 41. Sistema de economia de energia compreendendo: um dispositivo de economia de energia compreendendo: pelo menos uma conexão de entrada de fase configurada para introduzir uma quantidade predeterminada de energia entrante tendo pelo menos um sinal analógico, pelo menos um detector de ponto de cruzamento em zero volt configurado para determinar pelo menos um ponto de cruzamento em zero volt de pelo menos um sinal analógico, pelo menos um identificador de meio ciclo configurado para identificar pelo menos um meio ciclo positivo de pelo menos um sinal analógico e pelo menos um meio ciclo negativo de pelo menos um sinal analógico, pelo menos um dispositivo lógico configurado para rotear o pelo menos um meio ciclo positivo de pelo menos um sinal analógico e o pelo menos um meio ciclo negativo de pelo menos um sinal analógico para pelo menos um processador de sinal digital configurado para processar o pelo menos um sinal analógico, pelo menos uma interface de comunicações em conexão elétrica com pelo menos um processador de sinal digital, pelo menos um controle de acionamento configurado para reduzir a quantidade predeterminada de energia por proporcionar modulação de largura de pulso para pelo menos um sinal analógico para render uma quantidade de energia reduzida, em que pelo menos um controle de acionamento está em conexão elétrica com pelo menos um processador de sinal digital, e pelo menos uma conexão de saída de fase configurada para produzir a quantidade reduzida de energia, em que pelo menos um controle de acionamento compreende um transistor de controle de meio ciclo positivo configurado para proporcionar modulação de largura de pulso para pelo menos um meio ciclo positivo de pelo menos um sinal analógico, um transistor de controle de meio ciclo negativo configurado para proporcionar modulação de largura de pulso para pelo menos um meio ciclo negativo de pelo menos um sinal digital, um primeiro transistor de controle de derivação e um segundo transistor de controle de derivação configurados como comutadores de roteamento para travar uma força eletromotriz de retorno; uma unidade de fornecimento de potência em conexão elétrica com o dispositivo de economia de energia configurado para alimentar o dispositivo de economia de energia; e um dispositivo de computação compreendendo uma interface de janela e uma interface de comunicações em conexão elétrica com pelo menos uma interface de comunicações do dispositivo de economia de energia.41. An energy saving system comprising: an energy saving device comprising: at least one phase input connection configured to input a predetermined amount of incoming power having at least one analog signal, at least one crossing point detector at zero volt configured to determine at least one zero-volt crossing point of at least one analog signal, at least one half-cycle identifier configured to identify at least one positive half-cycle of at least one analog signal and at least one negative half-cycle of at least one analog signal, at least one logic device configured to route at least one positive half cycle of at least one analog signal and at least one negative half cycle of at least one analog signal to at least one digital signal processor configured to process at least one analog signal, at least one cone communications interface electrical connection with at least one digital signal processor, at least one drive control configured to reduce the predetermined amount of power by providing pulse width modulation to at least one analog signal to yield a reduced amount of power, wherein at least a drive control is in electrical connection to at least one digital signal processor, and at least one phase output connection configured to produce the smallest amount of power, wherein at least one drive control comprises a medium control transistor. positive cycle configured to provide pulse width modulation for at least one half positive cycle of at least one analog signal, a negative half cycle control transistor configured to provide pulse width modulation for at least one negative half cycle of at least a digital signal, a first branch control transistor, and a second shunt control transistors configured as routing switches to lock a return electromotive force; a power supply unit in electrical connection with the energy saving device configured to power the energy saving device; and a computing device comprising a window interface and a communications interface in electrical connection with at least one power saving device communications interface. 42. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, compreendendo ainda: pelo menos um meio de detecção para detectar a quantidade predeterminada de energia.Energy saving system according to claim 41, further comprising: at least one detection means for detecting the predetermined amount of energy. 43. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, compreendendo ainda: pelo menos um comutador de reinicialização em conexão elétrica com pelo menos um processador de sinal digital do dispositivo de economia de energia.The power saving system of claim 41 further comprising: at least one reset switch in electrical connection with at least one digital signal processor of the power saving device. 44. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 43, compreendendo ainda: pelo menos um diodo emissor de luz em conexão elétrica com pelo menos um comutador de reinicialização.An energy saving system according to claim 43 further comprising: at least one LED in electrical connection with at least one reset switch. 45. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, compreendendo ainda: pelo menos um dispositivo de condicionamento configurado para condicionar o pelo menos um sinal analógico para introduzir no pelo menos um identificador de meio ciclo.An energy-saving system according to claim 41 further comprising: at least one conditioning device configured to condition the at least one analog signal to input at least one half-cycle identifier. 46. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, compreendendo ainda: ________________ pelo menos um dispositivo de detecção de perda de fase configurado para preparar o pelo menos um sinal analógico para introduzir no pelo menos um identificador de meio ciclo.The power saving system of claim 41, further comprising: at least one phase loss detection device configured to prepare the at least one analog signal for inputting at least one half-cycle identifier. 47. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, compreendendo ainda: pelo menos um dispositivo de rotação de fase configurado para preparar o pelo menos um sinal analógico para introduzir no pelo menos um identificador de meio ciclo.The power saving system of claim 41 further comprising: at least one phase rotation device configured to prepare the at least one analog signal for inputting at least one half-cycle identifier. 48. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, compreendendo ainda: pelo menos uma fonte de alimentação flutuante em conexão elétrica com pelo menos um controle de acionamento.An energy-saving system according to claim 41 further comprising: at least one floating power supply in electrical connection with at least one drive control. 49. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, compreendendo ainda: pelo menos um medidor de eletricidade digital em conexão elétrica com pelo menos um processador de sinal digital.The energy saving system of claim 41 further comprising: at least one digital electricity meter in electrical connection with at least one digital signal processor. 50. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, em que o transistor de controle de meio ciclo positivo e o transistor de controle de meio ciclo negativo são dispositivos IGBT.The energy saving system of claim 41, wherein the positive half-cycle control transistor and negative half-cycle control transistor are IGBT devices. 51. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, em que o transistor de controle de meio ciclo positivo e o transistor de controle de meio ciclo negativo são dispositivos FET.Energy saving system according to claim 41, wherein the positive half-cycle control transistor and negative half-cycle control transistor are FET devices. 52. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, em que o primeiro transistor de controle de derivação e o segundo transistor de controle de derivação são dispositivos IGBT.The energy saving system of claim 41, wherein the first branch control transistor and the second branch control transistor are IGBT devices. 53. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, em que o primeiro transistor de controle de derivação e o segundo transistor de controle de derivação são dispositivos FET.The power saving system of claim 41, wherein the first branch control transistor and the second branch control transistor are FET devices. 54. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindi- cação 41, em que pelo menos um processador de sinal digital compreende pelo menos um relógio em tempo real.The power saving system of claim 41, wherein at least one digital signal processor comprises at least one real time clock. 55. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, em que pelo menos um processador de sinal digital compreende pelo menos um conversor analógico-digital.Energy-saving system according to claim 41, wherein at least one digital signal processor comprises at least one analog-digital converter. 56. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, em que pelo menos um processador de sinal digital está em conexão elétrica com pelo menos um dispositivo lógico.The power saving system of claim 41, wherein at least one digital signal processor is in electrical connection with at least one logic device. 57. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, em que pelo menos um dispositivo lógico está em conexão elétrica com pelo menos um identificador de meio ciclo.The energy saving system of claim 41, wherein at least one logic device is in electrical connection with at least one half-cycle identifier. 58. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, em que pelo menos um dispositivo lógico está em conexão elétrica com pelo menos um detector de ponto de cruzamento em zero volt.Energy saving system according to claim 41, wherein at least one logic device is in electrical connection with at least one zero-volt crossing point detector. 59. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, em que pelo menos um dispositivo lógico está em conexão elétrica com pelo menos um controle de acionamento.Energy saving system according to claim 41, wherein at least one logic device is in electrical connection with at least one drive control. 60. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 46, em que pelo menos um dispositivo lógico está em conexão elétrica com pelo menos um dispositivo de detecção de perda de fase.Energy saving system according to claim 46, wherein at least one logic device is in electrical connection with at least one phase loss detection device. 61. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 47, em que pelo menos um dispositivo lógico está em conexão elétrica com pelo menos um dispositivo de rotação de fase.Energy saving system according to claim 47, wherein at least one logic device is in electrical connection with at least one phase rotation device. 62. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 42, em que pelo menos um meio de detecção mede a quantidade predeterminada de energia entrante através de isolação galvânica.Energy saving system according to claim 42, wherein at least one sensing means measures the predetermined amount of incoming energy through galvanic isolation. 63. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, em que pelo menos um detector de ponto de cruzamento em zero volt compreende um comparador e um buffer Schmidt.An energy-saving system according to claim 41, wherein at least one zero-volt crossing point detector comprises a comparator and a Schmidt buffer. 64. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 63, em que o comparador tem um ponto de referência de aproximadamente meia tensão de alimentação.Energy saving system according to claim 63, wherein the comparator has a reference point of approximately half supply voltage. 65. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 45, em que pelo menos um dispositivo de condicionamento de sina! analógico compreende um primeiro filtro para remover e reduzir harmônicos e transientes ou sinais de interferência do pelo menos um sinal analógico.An energy-saving system according to claim 45, wherein at least one signal conditioning device is provided. An analog filter comprises a first filter for removing and reducing harmonics and transients or interference signals from at least one analog signal. 66. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 65, em que pelo menos um dispositivo de condicionamento de sinal analógico tem um segundo filtro para permitir pelo menos uma mudança de fase se necessário.A power-saving system according to claim 65, wherein at least one analog signal conditioning device has a second filter to allow at least one phase change if necessary. 67. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, em que pelo menos uma interface de comunicações é pelo menos uma interface de comunicações USB.A power saving system according to claim 41, wherein at least one communications interface is at least one USB communications interface. 68. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, em que pelo menos uma interface de comunicações permite um usuário monitorar a quantidade predeterminada de energia introduzida no sistema de economia de energia e a quantidade de energia reduzida emitida a partir do sistema de economia de energia.Energy-saving system according to claim 41, wherein at least one communications interface allows a user to monitor the predetermined amount of energy introduced into the energy-saving system and the reduced amount of energy emitted from the system. energy saving. 69. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, em que pelo menos um identificador de meio ciclo identifica um cruzamento em zero absoluto de pelo menos um sinal analógico.The power saving system of claim 41, wherein at least one half-cycle identifier identifies an absolute zero crossing of at least one analog signal. 70. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, em que pelo menos um dispositivo lógico é programável.The energy saving system of claim 41, wherein at least one logic device is programmable. 71. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, em que pelo menos um dispositivo lógico opera em tempo real.Energy saving system according to claim 41, wherein at least one logic device operates in real time. 72. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, em que pelo menos uma conexão de entrada de fase é um sistema de entrada de fase única.Energy saving system according to claim 41, wherein at least one phase input connection is a single phase input system. 73. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, em que pelo menos uma conexão de saída de fase é um sistema de saída de fase única.Energy saving system according to claim 41, wherein at least one phase output connection is a single phase output system. 74. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, em que pelo menos uma conexão de entrada de fase é um sistema de entrada bifásico.Energy-saving system according to claim 41, wherein at least one phase input connection is a two-phase input system. 75. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, em que pelo menos uma conexão de saída de fase é um sistema de saída bifásico.Energy saving system according to claim 41, wherein at least one phase output connection is a two-phase output system. 76. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, em que pelo menos uma conexão de entrada de fase é um sistema de entrada trifásico.An energy saving system according to claim 41, wherein at least one phase input connection is a three phase input system. 77. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 41, em que pelo menos uma conexão de saída de fase é um sistema de saída trifásico.Energy saving system according to claim 41, wherein at least one phase output connection is a three phase output system. 78. Sistema de economia de energia compreendendo: meio para introduzir uma quantidade predeterminada de energia entrante tendo pelo menos um sinal analógico; meio para determinar pelo menos um ponto de cruzamento em zero volt do pelo menos um sinal analógico condicionado; meio para identificar pelo menos um meio ciclo positivo e pelo menos um meio ciclo negativo do pelo menos um sinal analógico; meio para rotear pelo menos um meio ciclo positivo do pelo menos um sinal analógico e pelo menos um meio ciclo negativo do pelo menos um sinal analógico para pelo menos um meio de processamento para processar pelo menos um sinal analógico; meio para reduzir pelo menos um sinal analógico da quantidade predeterminada de energia para render uma quantidade reduzida de energi-a; e meio para emitir a energia reduzida.Energy saving system comprising: means for inputting a predetermined amount of incoming power having at least one analog signal; means for determining at least one zero-volt crossing point of at least one conditioned analog signal; means for identifying at least one positive half cycle and at least one negative half cycle of at least one analog signal; means for routing at least one positive half cycle of at least one analog signal and at least one negative half cycle of at least one analog signal to at least one processing means for processing at least one analog signal; means for reducing at least one analog signal from the predetermined amount of energy to yield a reduced amount of energy; and a half to emit the reduced energy. 79. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 78, compreendendo ainda: meio para detectar a quantidade predeterminada de energia entrante.Energy saving system according to claim 78, further comprising: means for detecting the predetermined amount of incoming energy. 80. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 78, compreendendo ainda: meio para condicionar pelo menos um sinal digital.An energy saving system according to claim 78, further comprising: means for conditioning at least one digital signal. 81. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindi- cação 78, compreendendo ainda: meio para detectar fase perdida de pelo menos um sinal digital.Energy saving system according to claim 78, further comprising: means for detecting lost phase of at least one digital signal. 82. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 78, compreendendo aindã: meio para rotacionar fase de pelo menos um sinal digital.Energy saving system according to claim 78, further comprising: means for phase rotating at least one digital signal. 83. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 78, compreendendo ainda: meio para comunicar com pelo menos um dispositivo de computação.Energy saving system according to claim 78, further comprising: means for communicating with at least one computing device. 84. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 78, compreendendo ainda: meio para reinicializar o sistema de economia de energia.Energy saving system according to claim 78, further comprising: means for resetting the energy saving system. 85. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 78, em que o meio para reduzir compreende um transistor de controle de meio ciclo positivo configurado para proporcionar modulação de largura de pulso para pelo menos um meio ciclo positivo de pelo menos um sinal analógico, um transistor de controle de meio ciclo negativo configurado para proporcionar modulação de largura de pulso para pelo menos um meio ciclo negativo de pelo menos um sinal analógico, e um primeiro transistor de controle de derivação e um segundo transistor de controle de derivação configurados como comutadores de roteamento para travar uma força eletromotriz de retorno.An energy saving system according to claim 78, wherein the reducing means comprises a positive half-cycle control transistor configured to provide pulse width modulation for at least one positive half-cycle of at least one signal. analog, a negative half-cycle control transistor configured to provide pulse width modulation for at least one negative half-cycle of at least one analog signal, and a first branch control transistor and a second branch control transistor configured as routing switches to lock a return electromotive force. 86. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 85, em que o transistor de controle de meio ciclo positivo e o transistor de controle de meio ciclo negativo são dispositivos IGBT.Energy-saving system according to claim 85, wherein the positive half-cycle control transistor and negative half-cycle control transistor are IGBT devices. 87. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 85, em que o transistor de controle de meio ciclo positivo e o transistor de controle de meio ciclo negativo são dispositivos FET.The energy saving system of claim 85, wherein the positive half-cycle control transistor and negative half-cycle control transistor are FET devices. 88. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 85, em que o primeiro transistor de controle de derivação e o segundo transistor de controle de derivação são dispositivos IGBT.The power saving system of claim 85, wherein the first branch control transistor and the second branch control transistor are IGBT devices. 89. Sistema de economia de energia, de acordo com a reivindicação 85, em que o primeiro transistor de controle de derivação e o segundo transistor de controle de derivação são dispositivos FET.An energy saving system according to claim 85, wherein the first branch control transistor and the second branch control transistor are FET devices. 90. Método para reduzir consumo de energia através de um dispositivo de economia de energia compreendendo: introduzir uma quantidade predeterminada de energia tendo pelo menos um sinal analógico; determinar pelo menos um ponto de cruzamento em zero volt do pelo menos um sinal analógico; identificar pelo menos um meio ciclo positivo do pelo menos um sinal analógico e pelo menos um meio ciclo negativo do pelo menos um sinal analógico; processar o pelo menos um sinal analógico; reduzir a quantidade predeterminada de energia proporcionando modulação de largura de pulso para o pelo menos um sinal analógico; e emitir a quantidade reduzida de energia.90. A method for reducing energy consumption by an energy saving device comprising: introducing a predetermined amount of energy having at least one analog signal; determining at least one zero-volt crossing point of at least one analog signal; identifying at least one half positive cycle of at least one analog signal and at least one half negative cycle of at least one analog signal; processing at least one analog signal; reducing the predetermined amount of energy by providing pulse width modulation for at least one analog signal; and emit the reduced amount of energy. 91. Método, de acordo com a reivindicação 90, compreendendo: detectar a quantidade predeterminada de energia.91. The method of claim 90, comprising: detecting the predetermined amount of energy. 92. Método, de acordo com a reivindicação 90, compreendendo: condicionar pelo menos um sinal analógico.92. The method of claim 90, comprising: conditioning at least one analog signal. 93. Método, de acordo com a reivindicação 90, compreendendo: detectar perda de fase de pelo menos um sinal analógico.93. The method of claim 90, comprising: detecting phase loss of at least one analog signal. 94. Método, de acordo com a reivindicação 90, compreendendo: determinar a rotação de fase de pelo menos um sinal analógico.94. The method of claim 90, comprising: determining the phase rotation of at least one analog signal. 95. Método, de acordo com a reivindicação 90, compreendendo ainda: ratear o pelo menos um meio ciclo positivo do pelo menos um sinal analógico e o pelo menos um meio ciclo negativo do pelo menos um sinal analógico para meio de processamento antes do processamento.A method according to claim 90 further comprising: prorating at least one positive half-cycle of at least one analog signal and at least one negative half-cycle of at least one analog signal to processing medium prior to processing. 96. Método, de acordo com a reivindicação 90, em que reduzir compreende: proporcionar modulação de largura de pulso para pelo menos um meio ciclo positivo de pelo menos um sinal analógico; proporcionar modulação de largura de pulso para pelo menos um meio ciclo negativo de pelo menos um sinal analógico; e proporcionar uma pluralidade de comutadores de roteamento para travar uma força eletromotriz de retorno.96. The method of claim 90, wherein reducing comprises: providing pulse width modulation for at least one positive half cycle of at least one analog signal; providing pulse width modulation for at least one negative half cycle of at least one analog signal; and providing a plurality of routing switches for braking a return electromotive force.
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