BRPI0612430A2 - circuito redutor de intensidade de iluminação para prover energia ac de uma fonte de voltagem ac para uma carga de iluminação indutiva disposta em série com o circuito redutor e método para de operação - Google Patents

Abstract

CIRCUITO REDUTOR DE INTENSIDADE DE ILUMINAçãO PARA PROVER ENERGIA AC DE UMA FONTE DE VOLTAGEM AC PARA UMA CARGA DEILUMINAçãO INDUTIVA DISPOSTA EM SéRIE COM O CIRCUITO REDUTOR E MéTODO PARA DE OPERAçãO Um circuito redutor de intensidade de iluminação (dimmer) para prover energia AO de uma fonte de voltagem AO para uma carga de iluminação indutiva disposta em série com o circuito redutor compreendendo: um interruptor semicondutor bidirecional tendo ao menos um eletrodo de controle provido com um sinal de controle para controlar a quantidade de energia provida pela carga, o interruptor em normal operação estando apto para ser controlado para bloquear voltagem no primeiro e segundo meio-ciclos polarizados opostos da fonte de voltagem AO, mas em um modo falho sendo hábil par bloquear a fonte de voltagem AO em somente um meio-ciclo polarizado da fonte de voltagem AO e não estando apto para bloquear a fonte de voltagem AO no segundo meio-ciclo polarizado oposto; um controlador para o interruptor determinar se o referido modo falho do interruptor ocorrido de modo que possa causar uma assimetria entre os meios-ciclos liberados para a carga e assim um componente de voltagem DO para ser liberado para a carga; um fornecimento de energia para suprir energia ao controlador e provido com energia através do circuito redutor (dimmer); o controlador controlando o interruptor se o referido modo de falha ocorrer de modo a: conduzir o interruptor em substancial plena condução durante a maior parte do meio-ciclo no qual o interruptor está habilitado para controlar; e conduzir o interruptor na não condução para uma breve duração de tempo durante o mesmo meio-ciclo de modo a prevenir um componente de voltagem DO fornecido para a carga a partir de um excedente predeterminado nível abaixo do qual o excessivo aquecimento do transformador não ocorra, e assim minimizando o superaquecimento da carga indutiva e permitindo o fornecimento de energia para o controlador ser provido com suficiente voltagem a partir da fonte de voltagem AO para capacitar o controlar a continuar a operar.

Description

"circuito redutor de intensidade de iluminação para prover energia ac de uma fonte de voltagem ac para uma carga de iluminação indutiva disposta em série com o circuito redutor e método para de operação"

A presente invenção se refere à circuitos de fornecimento de energia, e mais particularmente, à circuitos de fornecimento de energia para suprir energia à cargas de corrente alternativas (AC), por exemplo, circuitos redutores de intensidade de iluminação (dimmers), e onde o circuito emprega um fornecimento de energia para prover energia à um circuito de controle controlando um circuito interruptor suprindo energia à carga que protege a carga no evento de uma falha do interruptor. Os circuitos para prover energia variável para cargas AC são conhecidos, por exemplo, redutores de iluminação. Algumas cargas de iluminação são cargas de iluminação de baixa voltagem, que são supridas com energia AC por via de um transformador de queda de fase, tipicamente um transformador isolante. Esses transformadores de queda de fase fazem a voltagem cair à um nível de voltagem baixa, por exemplo 12 à 24 volts, necessário para energizar uma lâmpada ou várias lâmpadas. Um problema com cargas de iluminação de baixa-voltagem empregando um transformador, como iluminação de baixa voltagem magnética (MLV), são aqueles transformadores suscetíveis à quaisquer componentes de corrente direta (DC) da voltagem através do transformador. Um componente DC na voltagem através do transformador poderá causar ao transformador gerar ruído acústico e saturado, aumentando a temperatura do transformador e possibilitando o risco de incêndio.

Em muitos países, existem exigências para que as referidas cargas de iluminação de baixa voltagem incorporam a proteção térmica para se proteger contra superaquecimento. Por exemplo, algumas cargas de iluminação de baixa voltagem magnética empregam sensores térmicos ou fusíveis que se soltam no evento de uma condição de super corrente para prevenir o superaquecimento e risco de incêndio. Entretanto, isto não é uma exigência universal para cargas de iluminação de baixa voltagem magnética, e de acordo com isso, será importante se assegurar que a referida carga de iluminação de baixa voltagem, particularmente onde as cargas não são termicamente protegidas, a prevenção contra superaquecimento. Os circuitos redutores da intensidade de iluminação (dimmers) utilizam interruptores semicondutores, como os triácidos e transistores de efeito terrestre (FETs) para controlar a energia fornecida à carga de iluminação. Uma vez que um triácido é um dispositivo bidirecional, se o triácido falhar levemente, a corrente fluirá em ambos os meios-ciclos e nenhum substancial componente DC será suprido à carga. Assim, o problema de superaquecimento de um transformador MLV devido à um componente da voltagem não é criado. O usuário final do redutor (dimmer) saberá que há um problema com o redutor de iluminação em função da carga de iluminação conectada estar em plena luminescência e o usuário não estará apto para reduzir a luz. Evidentemente, se o interruptor redutor de iluminação (dimmer) falhar quando estiver aberto, não haverá problema de superaquecimento uma vez que a carga não será suprida com a energia. Um problema aparece com redutores que empregam FETs como dispositivos interruptores controlados. Individuais FETs não são interruptores direcionais, sendo que geralmente dois FETs são empregados em uma conexão anti-serial, ou seja, eles são conectados e, série de modo que as fontes dos dois transistores sejam conectadas juntamente para que eles funcionem como um interruptor bidirecional. Os FETs são freqüentemente usados em redutores de iluminação uma vez que eles provem melhor performance EMI ( interferência eletromagnética) e melhor controle flexível da corrente através da carga. Em circuitos redutores empregando FETs, a energia fluirá através de ambos transistores para a carga da lâmpada. Em particular, em um meio-ciclo da corrente da fonte AC, a energia fluirá através do caminho da fonte de drenagem de um primeiro transistor (com a porta sendo apropriadamente controlada para prover o desejado nível de redução de luz) e através do diodo corpo e/ou diodo externo conectado anti- paraielo. Se ambos os FETs conectados em série falharem de maneira curta, a situação será a mesma de quando o triácido falhar momentaneamente. A carga da lâmpada estará em pleno brilho e não haverá nenhuma obscuridade e em função de ambos os meios-ciclos serem passados substancialmente completos, a carga da lâmpada terá um substancial completa luminescência. Em redutores bifásicos (ou seja, redutores em uma conexão neutra), tipicamente uma pequena parte da energia AC é removida do fonte de linha AC para energizar o circuito de controle do redutor de iluminação pela obtenção de energia através do redutor quando os interruptores estiverem desligados, ou seja durante a parte de corte da fase da energia provida à carga da lâmpada ou antes da condução dos interruptores. Isto se deve face não haver conexão neutra ao redutor de iluminação. Com ambos os interruptores encurtados, o circuito de controle para os interruptores não serão providos com energia. Entretanto, não há risco de superaquecimento uma vez que não há componente DC provido à carga da lâmpada de baixa voltagem magnética, uma vez que ambos os meios-ciclos são passados substancialmente igualados. Se ambos FETs falham quando estão fechados, nenhuma energia é fornecida à carga não havendo risco de superaquecimento. O problema do superaquecimento em um transformador MLV ocorre quando somente um dos FETs falhar. Nesse caso, deverá o FET falho momentâneo sendo provido para fornecer energia à carga durante o completo meio-ciclo. Na ausência da falha, o FET normalmente estará apto para controlar a energia liberada à carga durante o meio-ciclo. Quando um FET é encurtado, o diodo do outro FET conduzirá uma vez que ele é enviado polarizado. O outro FET será controlado pelo circuito de controle do redutor de iluminação (dimmer) de modo que ele seja provido com um sinal da redução da fase de corte durante seu meio-ciclo de condução; e evidentemente, o interruptor encurtado também conduzirá. Devido à assimetria entre os dois meios-ciclos, um componente DC será provido à carga, e assim criando um risco de superaquecimento. Se nenhuma proteção é provido, um potencial risco de incêndio existe. Se algum dos interruptores falhar aberto, poderá haver uma assimetria se a falha aberta deixar o diodo do corpo (ou diodo externo) intacto no caso de um meio-ciclo esteja ausente onde o outro meio-ciclo esteja presente, também causando risco de superaquecimento. Se a falha aberta resultar em um caminho de fonte de drenagem e o diodo do corpo (ou diodo externo) de um dos interruptores estando aberto, nenhuma energia poderá ser provida para a carga não havendo risco de superaquecimento. Há a necessidade para a proteção nos referidos circuitos como redutores de iluminação de se prevenirem contra o risco de superaquecimento devido ao componente DC no caso da falha do interruptor, particularmente no caso de cargas para lâmpadas de baixa voltagem magnética que ao mesmo tempo assegura que mesmo no caso de uma falha, a energia é provida ao circuito de controle do fornecimento de energia para o redutor (dimmer) possibilitar o circuito de controle do redutor de iluminação para continuar operar de modo a reduzir ou eliminar o componente DC. A presente invenção provê um circuito redutor de iluminação (dimmer) para pçrover energia AC de uma fonte de voltagem AC para uma carga de iluminação indutiva disposta em série com o circuito redutor compreendendo um interruptor semicondutor bidirecional tendo ao menos um eletrodo de controle provido com um sinal de controle para controlar a quantidade de energia para a carga, o interruptor em normal operação sendo apto para ser conectado para bloquear a voltagem no primeiro e segundo meios-ciclos polarizados da fonte de voltagem AC mas em um modo de falha sendo habilitado para bloquear a voltagem em somente um meio-ciclo da fonte de energia AC e não estando apto para bloquear a voltagem no segundo meio-ciclo polarizado oposto; um controlador para o interruptor determinar se o referido modo de falha do interruptor ocorra; um fornecimento de energia para suprir energia ao controlador e provida com a energia através do circuito redutor; o controlador controlando o interruptor se o referido modo de falha ocorrer para: conduzir o interruptor na substancial completa condução durante a maior parte do meio-ciclo no qual o interruptor apto para controlar; e conduzir a interruptor na não condução para um breve intervalo de tempo durante o mesmo meio-ciclo de modo a prevenir o componente de voltagem DC suprido para a carga excedendo um predeterminado nível abaixo do qual o excessivo aquecimento do transformador não ocorra, e assim minimizando o superaquecimento da carga indutiva e capacitando o fornecimento de energia para o controlador ser provido com suficiente voltagem a partir da fonte de energia AC para capacitar o controlador a continuar operar,

De acordo com a presente invenção, onde o interruptor bidirecional compreender dois FETs anti-séries conectados, e um dos interruptores tenha falhado, o controlador do circuito redutor conduz o interruptor não falho na completa condução durante a maior parte do meio-ciclo cujo interruptor esteja apto para controlar e conduzir o interruptor na não condução para somente um breve período de tempo durante o meio-ciclo para prevenir o nível de voltagem DC sendo suprido à carga anexada do excedente predeterminado nível, abaixo do nível do superaquecimento do transformador não ocorra , possibilitando o fornecimento de energia para ser provido com suficiente voltagem para capacitar o controlar a continuar a operar. Neste modo, o controlador poderá continuar operar e poder prover um sinal de falha, indicando que uma falha tenha ocorrido no redutor de iluminação, por exemplo, piscando um indicador em um usuário interface do redutor. Além disso, não há perigo que a carga da lâmpada de baixa voltagem magnética venha a superaquecer excessivamente para um ponto que venha a apresentar o risco em função do nível DC seja mantido abaixo do nível predeterminado. Assim, o circuito de acordo com a presente invenção protege a carga de ser danificada, bem como de proteger o circuito redutor propriamente além de dano como para possibilitar o controlador do circuito redutor de iluminação a continuar operar. A presente invenção também provê um método para operar um circuito redutor de iluminação (dimmer) para prover energia AC de uma fonte de voltagem AC para uma carga de iluminação indutiva disposta em série com o circuito redutor , onde o redutor compreende um interruptor semicondutor bidirecional tendo ao menos um eletrodo de controle provido com um sinal de controle para controlar a quantidade de energia provida à carga, o interruptor em normal operação estando habilitado para ser controlado para bloquear a voltagem no primeiro e segundo meios-ciclos polarizados opostos da fonte de voltagem AC mas em um modo de falha sendo hábil para bloquear em somente um meio-ciclo da fonte de voltagem AC e não estando habilitado para bloquear a voltagem no segundo meio-ciclo polarizado oposto;um controlador para o interruptor para determinar se o referido modo falho do interruptor ocorra causando uma assimetria entre os meios-ciclos liberados para a carga e assim um componente de voltagem DC para ser liberado para a carga; um fornecimento de energia ao controlador e provido com energia através do circuito redutor (dimmer); o método compreendendo a condução do interruptor para a substancial completa condução durante a maior parte do meio-ciclo ao qual o interruptor está apto para controlar; e conduzindo o interruptor na não condução para um breve intervalo de tempo durante o mesmo meio-ciclo para prevenir o componente de voltagem DC suprida à carga excedendo um predeterminado nível abaixo do qual o excessivo aquecimento do transformador não ocorra, e assim minimizando o superaquecimento da carga indutiva e capacitando o fornecimento de energia para o controlador ser provido com suficiente voltagem de uma fonte de voltagem AC para possibilitar o controlador a continuar a operar. A presente invenção ainda provê um método para operar um circuito redutor de iluminação para prover energia AC de uma fonte de voltagem AC para uma carga de iluminação indutiva disposta em série com o circuito redutor, onde o circuito redutor compreende um interruptor semicondutor bidirecional tendo ao menos um eletrodo de controle provido com um sinal de controle para controlar a quantidade de energia fornecida à carga, o interruptor em norma operação estando apto para ser controlado para bloquear a voltagem no primeiro e segundo meios-ciclos polarizados opostos da fonte de voltagem AC mas em um modo falho sendo hábil para bloquear voltagem em somente um meio-ciclo da fonte de voltagem AC e não sendo hábil para bloquear voltagem no segundo meio-ciclo polarizado oposto; um fornecimento de energia par suprir energia à um circuito de controle para o circuito redutor e provido com energia através do circuito redutor; o método compreendendo a determinação se o modo falho do interruptor ocorra que possa causar assimetria entre os meios-ciclos liberados para a carga e assim o componente da voltagem AC para ser liberado à carga; conduzindo o interruptor em completa substancial condução durante a maior parte do meio-ciclo no qual o interruptor está apto para controlar; e conduzir o interruptor em uma não condução para um breve intervalo de tempo durante o mesmo meio ciclo de modo a prevenir o componente de voltagem DC suprido à carga excedendo um predeterminado nível abaixo daquele para que um excessivo aquecimento do transformador não ocorra, e assim minimizando o superaquecimento da carga indutiva e capacitando o fornecimento de energia para controlar o circuito a ser provido com suficiente voltagem de uma fonte de voltagem AC para capacitar o circuito de controle a continuar a operar. Outros objetivos, características e vantagens da presente invenção se tornarão aparentes segundo detalhada descrição. A invenção será agora descrita em maiores detalhes fazendo-se referência aos desenhos em anexo, apresentados em caráter exemplificativo e não limitativo, nos quais:

- A Figura 1 mostra um simplificado diagrama esquemático de um circuito redutor de iluminação (dimmer) empregando os princípios da presente invenção;

- A Figura 2A mostra i, exemplo de uma forma de onda assimétrica provida na carga no evento de um interruptor encurtado e que tenha um componente DC;

- A Figura 2B mostra um exemplo do evento de um interruptor encurtado; - A Figura 3 mostra formas de onda no circuito da Figura 1 da presente invenção;

- A Figura 4 mostra formas de onda no circuito da Figura 1 da presente invenção com o breve intervalo de tempo iniciando em zero e atravessando o fornecimento de voltagem AC;

- A Figura 5 mostra uma incorporação de um procedimento aberto do circuito da Figura 1;

- A Figura 6 mostra formas de onda no circuito da Figura 5 da presente invenção;

- A Figura 7A mostra uma diferente forma de um interruptor bidirecional que pode ser usado no circuito da presente invenção;

- A Figura 7B mostra um circuito redutor dual de acordo com outro aspecto da presente invenção;

- A Figura 8 mostra as medições de temperatura para sete diferentes cargas de transformadores para um alcance de três diferentes voltagens RMS durante condições normais e falhas;

- A Figura 9 mostra um mapa de fluxo para o software implementado pelo controlador, por exemplo, um micro-processador, para um sistema básico de procedimento fechado de acordo com a presente invenção;

- A Figura 10 mostra um mapa de fluxo para um sistema básico de um procedimento fechado com uma característica de recuperação;

- A Figura 11 mostra um mapa de fluxo para um sistema básico de um procedimento fechado com a característica de recuperação e indicação de falha; e

- A Figura 12 mostra um mapa de fluxo para um avançado sistema de um procedimento fechado com característica de recuperação e indicação de falha. Com referência aos desenhos, a Figura 1 mostra um simplificado diagrama esquemático de um redutor de intensidade de iluminação (dimmer) 1 incorporando os princípios da presente invenção. O redutor (10) inclui um primeiro e segundo interruptores semicondutores Q1 e Q2 funcionando como interruptores bidirecionais. Os interruptores poderão ser FETs conectados em um relacionamento anti-série. Os diodos de corpos intrínsecos D1 e D2 são mostrados. Adicionalmente, os diodos externos poderão ser providos através de cada um dos transistores Q1 e Q2 conectados do mesmo modo do diodo de corpo, como mostrado, para prover melhor envio da voltagem característica do que do diodo de corpo. Os dois transistores Q1 e Q2 tem suas portas G1 e G2 controladas por um controlador 12, como um micro-processador, em resposta à um sinal de redução DIM e outras entradas (como ligar/desligar) do usuário interface (não mostrado) do redutor (10), para prover apropriada redução e controle liga/desliga. Apesar de um controlador microprocessador 12 ser mostrado, este circuito não necessita ter um microprocessador e poderá ser um circuito de controle análogo ou digital. Os transistores Q1 e Q2 são conectados entre o terminal Quente (H) e o terminal Quente Reduzido (DH). O terminal H é conectado à um fornecimento de energia AC 40. O terminal DH é conectado à carga da lâmpada MLV 42 (compreendendo o transformador de queda de faseTI e a lâmpada ou lâmpadas), que também são conectadas ao terminal neutro (N), completando o circuito de carga. Conexões através de cada um dos transistores Q1 e Q2 são divisores da respectiva voltagem compreendendo resistores R1, R2 e R3, R4. A finalidade desses divisores de voltagem presentes através dos respectivos interruptores Q1 e Q2 para controlar os interruptores e para sentir a falha de um ou mais FETs. Se um transistor falhar momentaneamente, a saída do divisor de voltagem será substancialmente zero. Se um transistor falhar de modo aberto, a voltagem através do divisor será determinada pela corrente através das resistências e/ou corpo/diodo externo e estarão em um nível não zero. Além disso, um fornecimento de energia é provido para gerar uma voltagem de saída DC para energizar o controlador. O fornecimento de energia compreende diodos D3 e D4, um capacitor armazenador de entrada 24 e circuito regulador 20, que poderá ser qualquer circuito regulador apropriado, por exemplo, um interruptor do tipo fornecedor de energia (SMPS), como um conversor macho. O fornecimento de energia é suprido com uma voltagem de entrada de uma linha AC e provê um fornecimento de voltagem VCc para o controlador 12. Uma vez que o redutor de iluminação (dimmer) é um redutor bifásico e a conexão neutra não está presente no redutor, uma pequena quantidade de corrente deverá ser retirada da linha AC através da carga para carregar um capacitor de armazenamento de entrada 24, preferivelmente sem causar a carga de iluminação para a luz. Durante uma operação normal, uma pequena quantidade de energia é retirada da linha AC quando os FETs Q1 e Q2 são não condutivos e uma voltagem é desenvolvida através do redutor 10. O fornecimento de energia retira corrente durante o meio-ciclo positivo através do diodo retificador D3 e durante o meio-ciclo negativo através do diodo retificador D4 para carregar o fornecimento da entrada do capacitor 24. O circuito regulador 20 então converte a voltagem no capacitor armazenador de entrada 24 à requerida voltagem de saída Vcc para energizar o controlador 12. Outro divisor de voltagem compreendendo os resistores R5 e R6 é provido a partir do circuito regulador da entrada 20 para um circuito comum para produzir um senso de voltagem Vs, que é provida ao controlador 12. Um circuito de proteção de super voltagem (OVP) é provido para detectar uma linha de condução de super voltagem. Se uma super voltagem na linha C for detectada, no sentido de proteger o circuito redutor , ambos FETs são voltados completamente para prevenir o capacitor armazenador de entrada 24 de supercarga e os FETs de serem danificados devido à condição de super voltagem. Como discutido acima, durante uma operação normal, o controlador 12 operará os interruptores Q1 e Q2 de modo que durante o meio-ciclo positivo, o transistor Q1 será retornado na condução através do transistor Q2 através do diodo de corpo e/ou diodo externo D2, e assim suprindo energia à carga da lâmpada durante uma parte do meio ciclo positivo. Durante o meio-ciclo negativo, o transistor Q2 será voltado na condução através do Q1 pelo diodo de corpo e/ou diodo externo D1, e assim fornecendo energia à carga durante uma parte do meio ciclo negativo. O controlador 12 é provido com uma entrada de redução de iluminação (DIM) do usuário interface do redutor (dimmer) 10 (não mostrado). O controlador 12 usa esta entrada DIM para controlar os sinais às portas G1 e G2, e assim, controlar a quantidade da demora do ângulo da fase antes dos transistores Q1 e Q2 conduzidos durante cada meio ciclo, como bem conhecido pelo estado da técnica. Durante a normal operação, os dois interruptores Q1 e Q2 são controlados de modo que nos meios ciclos positivos e negativos, aproximadamente igual energia será liberada para a carga em cada meio ciclo. Não há substancial componente DC da voltagem através da carga do transformador e a carga do transformador não é saturada nem superaquecida.

Na instância onde somente um dos transistores Q1 e Q2 falhem momentaneamente, as formas de onda da voltagem supridas ao transformador primário da carga da lâmpada de baixa voltagem magnética serão assimétricas nos meios ciclos positivo e negativo, e assim provendo um nível de voltagem DC à carga, que poderá causar saturação e superaquecimento. Por exemplo, se o FET Q2 é encurtado como mostrado na Figura 2B, o FET Q2 conduzirá a inteira corrente AC em ambos os meios ciclos. Durante o meio ciclo positivo, o FET Q1, operando normalmente, conduzirá para somente uma parte do meio ciclo. Durante o meio ciclo negativo, a corrente fluirá através do encurtado FET Q2 e através do diodo de corpo D1 do FET Q1 através da duração do meio ciclo. A assimetria em toda voltagem parte da forma de onda provida à carga da lâmpada que produz um componente DC negativo na voltagem como mostrado na Figura 2A . Dependendo da quantidade assimétrica , isto poderá causar substancial saturação e superaquecendo o núcleo do transformador. No evento de uma falha de um interruptor aberto onde o diodo de corpo ou diodo externo está intacto, uma assimetria também resultará entre os meios ciclos que serão mesmo maiores uma vez que o meio ciclo estará completamente ausente. De acordo com a presente invenção, o controlador 12 do redutor de iluminação (dimmer) 10 conduz o interruptor não falho na completa condução durante a maior parte do meio ciclo no qual o interruptor está apto para controlar e conduzir o interruptor na não condução para somente um breve período de tempo durante o meio ciclo no sentido de prevenir o nível de voltagem DC sendo suprido à anexada carga excedendo um predeterminado nível, abaixo do qual o nível de superaquecimento do transformador e habilita o fornecimento de energia ser provido com suficiente voltagem capacitando o controlador a continuar a operar.

Assim, o controlador poderá continuar operar e prover um sinal de falha indicando que uma falha ocorreu no redutor de iluminação. Além disso, não existe perigo de que a carga da lâmpada de baixa voltagem magnética venha a superaquecer excessivamente a ponto de apresentar algum risco um vez que mo nível DC é mantido abaixo do nível predeterminado. Dessa forma, o circuito de acordo com a presente invenção protege a carga de danos, bem como protegendo o circuito redutor propriamente de qualquer dano e capacitando o controlador do circuito redutor a continuar a operar. De acordo com um aspecto da invenção, o controlador 12 é provido com o sinal de senso Vs do divisor de voltagem compreendendo resistores R5 e R6. Se a voltagem atravessa o capacitor 24 indo abaixo de um predeterminado nível, o controlador 12 volta ao interruptor não falho desligando-o brevemente durante o meio ciclo no qual o interruptor poderá controlar provendo um nível de voltagem breve através dos terminais H e DH que possibilitarão o capacitor 24 carregar. Assim, o fornecimento de energia será provido com um breve rompimento da energia para permitir o capacitor 12 recarregar de modo que o fornecimento de energia possa continuar a prover energia ao controlador 12. A Figura 3 mostra as formas de onda presentes no circuito da Figura 1, de acordo com a presente invenção.

Com relação às formas de onda mostradas na Figura 3, será assumido que o transistor Q2, ou seja, o transistor que normalmente estará apto para controlar o meio ciclo negativo, tenha falhado em uma condição momentânea. Na Figura 3(a), a forma de onde mostra a voltagem através da carga da lâmpada de baixa voltagem magnética Vdh e, em particular, através do primeiro cabeamento do transformador M LV. Note-se que o completo meio ciclo negativo é passado através da carga. O transistor Q1 não falhou e está apto para ser controlado pelo controlador 12. O controlador 12 determina que o transistor Q2 tenha falhado pelo monitoramento da voltagem através do divisor de voltagem compreendendo os resistores R3 e R4. Se o transistor Q2 tenha falhado momentaneamente, a saída do divisor de voltagem compreendendo os resistores R3 e R4 serão substancialmente zero durante ambos os meios ciclos positivo e negativo. Assim, o controlador 12 determina que o FET Q2 teha ou falhado em uma condição momentânea (ou o FET tenha sido interrompido pela proteção de um hardware, por exemplo, um circuito de proteção de super voltagem OVP). O processador 12 necessitará determinar o que tenha ocorrido. Se o circuito de proteção OVP não estiver ligado, então uma determinação é feita de modo que o FET seja encurtado. Durante normal operação, quando o FET estiver desligado, (e o meio ciclo sendo passado pelo diodo de corpo do FET e o outra transistor), a voltagem atravessa o FET devendo ser de aproximadamente uma porção ínfima de voltagem diodo devido ao diodo conectado anti-paralelo, ou seja, o diodo de corpo interno ou externamente conectado ao diodo. Se o interruptor é encurtado, entretanto, a voltagem atravessa o interruptor sendo substancialmente inferior a isto, próximo de zero. A Figura 3 (b) mostra a voltagem Vs na saída do divisor de voltagem compreendendo os resistores R5 e R6, ou seja, a voltagem através do capacitor armazenador de entrada 24. Quando a voltagem através do capacitor 24 for entre V1 e V2 e o interruptor Q2 tenha falhado, o controlador 12 conduzirá o interruptor Q1 em substancial completa condução como mostrado na Figura 3

(a). Entretanto, quando a voltagem através do capacitor 24 cai a um predeterminado valor limiar V2, o controlador 12 se desligará e não falhará o interruptor Q1 para um breve período de tempo, tw, por exemplo, aproximadamente um milisegundo, e assim brevemente removendo a energia da carga e permitindo o capacitor 24 a ser recarregado, como mostrado na Figura 3

(b) durante o breve intervalo tw. O predeterminado valor limiar V2 é próximo para acima de um nível que não permitirá o fornecimento de energia prover uma adequada voltagem para energizar o controlador 12. Uma vez que voltagem através do capacitor 24 atinge o nível V1, o controlador 12 ligará o interruptor não falho Q1 contra o fornecimento de energia para a carga. Como mostrado na Figura 3 (a), o ciclo será repetido. Quando a voltagem através do capacitor de armazenamento 24 cai o nível de voltagem V2, o transistor não falho será desligado novamente para permitir o capacitor de armazenamento 24 carregar. A corrente Il na carga de transformador é mostrada η Figura 3 (c). Após um breve período de não condução do interruptor Q1 não falho, a corrente Il subirá ao valor do pico da corrente Ip. Entretanto, devido ao circuito protegido da invenção, a corrente de pico permite somente um breve período de saturação e assim não superaquecendo o transformador. A Figura 4 mostra as formas de onda presentes no circuito da Figura 1 de acordo com a presente invenção, onde o breve tempo de intervalo tw inicia-se a zero atravessando a fonte de energia AC. Um cruzamento zero é definido como o tempo no qual a fonte de voltagem se iguala a zero no início de cada meio ciclo. O breve intervalo de tempo tw ocorrerá após a voltagem Vs cair abaixo do nível V2 no próximo meio ciclo no qual o controlador 12 está habilitado para controlar o FET não falho. Uma vez que a voltagem através do capacitor 24 atinge o nível V1, o controlador 12 ligará o interruptor não falho Q1 novamente para o fornecimento de energia para a carga. Alternativamente, o breve intervalo de tempo tw encerrará em zero atravessando a fonte de energia AC. Na primeira incorporação mostrada na Figura 1, o circuito opera de uma maneira de um procedimento fechado de modo que o transistor não falho seja desligado somente quando necessário recarregar o capacitor de armazenamento 24, como mostrado nas Figuras 3 (a) e 3 (b). De acordo com outra incorporação da presente invenção, o controlador microprocessador 12 não necessita monitorar a voltagem através do capacitor 24. No simplificado circuito de procedimento aberto mostrado na Figura 5, o controlador 12 periodicamente ligará os interruptores não falhos Q1 ou Q2 para capacitar o capacitor 24 para carregar a um nível suficiente para continuar prover adequada voltagem ao controlador 12. Um pior caso de tempo de carga W, é determinado durante o qual o controlador 12 periodicamente desligará o transistor não falho após um tempo de intervalo para assegurar que o controlador está adequadamente energizado pelo fornecimento de energia. Este tempo de intervalo será algum múltiplo do período da linha AC menos o período de tempo twwc necessário para carregar o capacitor de armazenamento. De acordo com isso, este tempo de intervalo, t, poderá ser expressado como

T = nT - twwc. (Equação 1)

Onde η é um número inteiro, T é o período de tempo twwc é o pior caso de tempo de carregamento tw. Por exemplo, a forma de onda mostrada na Figura 6 (a), um controle de procedimento fechado é usado com o número inteiro η igual à 3 e o período de tempo twwc é igual à 1 milisegundo. Com uma linha de freqüência de 50 Hz, t = nT - twwc= 50 milisegundos. Em uma adicional incorporação, o circuito da invenção, é sincronizado com a linha AC de modo que os breves períodos de não condução, tw, ou seja, os breves períodos quando o transistor não falho é desligado não ocorrem durante a partes do meio ciclo quando adequado carregamento do capacitor de armazenamento 24 não pode ocorrer. Por exemplo, se os períodos de não condução tw ocorre no período muito inicial de um meio ciclo, quando a linha de voltagem não foi elevada apreciavelmente, i inadequado carregamento do capacitor poderá ocorrer durante o breve período da não condução se ocorrer. Desse modo será desejável para sincronizar os períodos de não condução de modo que eles ocorram quando a linha de voltagem tenha se elevado à um suficiente nível para causar adequado carregamento do capacitor de armazenamento. No sentido de acompanhar isto, um cronômetro poderá ser empregado para sincronizar os tempos de carregamento com os picos da linha AC para habilitar suficiente carregamento para ocorrer durante os períodos de não condução. Isto será explanado posteriormente com referência à Figura 12. Se o interruptor falho falhar na condição aberta, o tipo de falha de condição aberta determinará a apropriada resposta. Se o FET falho falhar na condição aberta de modo que ambos os caminhos da fonte de drenagem, bem como o diodo de corpo/diodo externo serão abertos, e nenhuma voltagem atingirá a carga e assim sendo não haverá perigo de uma condição de superaquecimento. Entretanto, de o transistor falho falhar de modo que somente um caminho de fonte de drenagem for aberto, ou seja, o portão do FET, por exemplo, será golpeado deixando o diodo intacto, com uma assimetria na voltagem suprida à carga como resultado. Nesse caso, o transistor não falho conduzirá durante o apropriado meio ciclo e o diodo corpo ou diodo externo do transistor falho, conduzirá a corrente de carta em seu meio ciclo. Entretanto, em outro meio ciclo, o interruptor falho não conduzirá uma vez que o caminho da fonte de drenagem é aberto e o diodo de corpo ou diodo externo será contrariamente polarizado. De acordo com isso, nenhuma corrente passará neste meio ciclo, resultando em um nível DC sendo passado pela carga.

Nesta instância, não será possível substancialmente equalizar os meios ciclos e o controlador 12 (que serão supridos com adequada energia quando o meio ciclo estiver aberto) desligando o FET não falho ou ambos FETs. A Figura 7 A mostra um único FET Q3 contido dentro de uma ponte retificadora compreendendo diodos D5, D6, D7, D8. A ponte retificadora assegura que a corrente sempre flua na mesma direção através da mesma direção através do FET Q3 quando o FET é condutivo, e assim permitindo o único FET Q3 contido na ponte para substituir ambos Q1, Q2, mostrado no circuito da Figura 1. O circuito da Figura 7A é assim um interruptor bidirecional. Entretanto o circuito da Figura 1 não necessita se proteger contra o falho FET se o circuito da Figura 7A seja substancialmente para dois interruptores da Figura 1. Se o único FET Q3 falhar momentaneamente, ambos meios ciclos serão liberados para a carga igualmente não havendo risco de voltagem DC ser liberada para a carga. Se o FET falhar na condição aberta, de modo que ambos o portão e o diodo de corpo sendo abertos, nenhuma energia será liberada à carga em sua totalidade. Se o FET falhar na condição aberta de modo que o diodo de corpo estará ainda intacto, novamente nenhuma energia será liberada à carga face ao diodo de corpo ser sempre contrariamente polarizado. De acordo com isso, o circuito da Figura 1 não necessitará se proteger contra o FET falho isolado. Entretanto, o circuito da Figura 1 pe adequado para proteger contra a falha de um ou múltiplos diodos D5, D6, D7. D8 da ponte da Figura 7 A. Por exemplo, se ambos diodos de condução enviados D5 e D6 falharem momentaneamente, durante o meio ciclo positivo, quando o interruptor Q3 for condutivo, o meio ciclo será provida à carga. Durante o meio ciclo negativo, uma vez que is diodos de condução D5 e D6 são encurtados, o meio ciclo negativo será provido à cara através de diodos encurtados e o diodo de corpo do interruptor. Uma vez que não há nenhum controle do interruptor durante o meio ciclo negativo face ao diodo de corpo ser enviado polarizado, o completo meio ciclo negativo será liberado à carga, novamente resultando uma assimetria e então o componente DC liberado à carga. De acordo com isso, o circuito da Figura 1 poderá ser usado para proteger a carga nesta instância para assegura a adequada energia a ser provida ao fornecimento de energia. Se o circuito interruptor bidirecional da Figura 7A foi incorporado no circuito da Figura 1, um divisor de voltagem será acoplado através de cada um dos diodos para sentir se os diodos foram encurtados. A Figura 7B mostra outro circuito de acordo com a presente invenção compreendendo um circuito redutor de iluminação DD dual, cada redutor compreendendo dois interruptores FET conectados anti-séries acoplados à uma respectiva carga MLV. Uma pluralidade de diodos D9, D10 e D11 são conectados entre o terminal quente H e os terminais quentes reduzidos DH1 e DH2 para a entrada do fornecimento do capacitor 24 do circuito regulador 20.

Neste circuito, somente um dos interruptores deverá falhar momentaneamente, a outra perna do redutor continuando suprir energia ao fornecimento de energia de modo que não será necessário desligar o interruptor não falho na perna com o interruptor falho para o breve período de tempo tw para prover energia ao fornecimento de energia. Entretanto, será ainda necessário para prevenir a saturação do núcleo do transformador do transformador de energia para lâmpadas energizadas pela perna incluindo o interruptor falho para ligar o interruptor não falho na completa condução para prevenir o superaquecimento.

De acordo com isso, o circuito da Figura 1 poderá ainda ser empregado para sentir se o interruptor tenha falhado ligando o interruptor não falho na completa condução durante o meio ciclo para que o interruptor puder controlar, mas isto não será necessário desligar o interruptor não falho brevemente durante o meio ciclo para o tempo tw na perna contendo o interruptor falho para prover adequada energia ao circuito de controle. Havendo múltiplos FETs falhos, ou seja, um interruptor encurtado em cada perna, então será necessário brevemente desligar os interruptores não falhos quando eles são ligados para prover adequada energia ao fornecimento de energia. De acordo com isso, dependendo do nível de proteção desejada, será benéfico incorporar a breve característica de desligamento do circuito da Figura 1 no circuito da Figura 7B. É também mostrado na Figura 7B o fornecimento de energia para portões dos FETs. Uma vez que dois circuitos redutores de iluminação devem ter áreas isoladas, a saída do circuito regulador 20 é acoplada ao transformador de isolamento T2. Uma voltagem DC VCC1 é produzida através do capacitor 31 para o fornecimento de energia ao circuito condutor para conduzir os portões G1 e G2. Uma voltagem DC VCc2 é produzida através do capacitor 32 para prover energia para os portões G3 e G4 por via do diodo D12. EM experimentos conduzidos para comparar a operação do circuito da presente invenção sob condições normais e falhas (um FET encurtado), as temperaturas foram gravadas para vários transformadores MLV conectados ao redutor (dimmer) sob ambas condições. A Figura 8 mostra o resultado do teste. Os transformadores MLV de sete diferentes fabricantes foram testados como representados por sete diferentes traços no gráfico da Figura 8.

Os testes foram realizados para uma voltagem de entrada nominal de 240 volts RMS AC, para uma baixa voltagem de entrada RMS AC de 216 volts e uma entrada de alta voltagem RMS AC de 265 volts, ambas em modo operacional (completa condução) e em um modo falho ( um dos interruptores sendo encurtado). Como mostrado, a diferença na temperatura de uma normal operação do transformador e um transformador com o redutor de iluminação conectado em uma condição falha não é maior do que 8o C. Em um caso para o transformador 3 testado à 240 volts, uma aberração foi notada, na qual a temperatura medida durante a condição de falha foi menor. As Figuras 9-12 mostram mapas de fluxo para o software ou lógica implementada pelo controlador de acordo com a presente invenção. A Figura 9 mostra uma incorporação do software implementado pelo controlador microprocessador 12 para um sistema básico de procedimento fechado após um FET encurtado na condição de falha ser detectado. Uma vez a falha detectada, o software permanece nesse procedimento, monitorando a voltagem do capacitor de armazenamento e interrompendo o Iigamento ou o desligamento dos FETs de acordo. Primeiramente, a voltagem através do capacitor 24 é mostrada à 100. Se a voltagem for maior do que V1 ( a superior voltagem linear da Figura 3) à 110, os FETs serão interrompidos em uma completa condução à 120. Se a voltagem não for maior do que V1, uma checagem é feita para determinar se a voltagem é inferior à V2 (a inferior voltagem linear da Figura 3) à 130. Se a voltagem através do capacitor 24 não for inferior à V2, o estão dos FETs não será alterado. Se a voltagem for inferior à V2 significa que ela não está dento do limite V1 e V2, sendo os FETs desligados à 140 de modo a permitir o capacitor carregar. O fluxo então termina. Note que este processo periodicamente se realiza em um procedimento principal. Como acima descrito, em um sistema de procedimento aberto, a voltagem através do capacitor 24 será mostrada à uma periódica taxa determinada como a pior taxa, ou seja, assegurando que a voltagem do capacitor de armazenamento nunca estará em uma voltagem abaixo de V2. A Figura 10 mostra um mapa de fluxo para um sistema básico de procedimento fechado com uma característica de recuperação. Primeiramente, a voltagem através do capacitor de armazenamento 24 é mostrada à 100 e uma checagem é feita à 110 para determinar se a voltagem do capacitor de armazenamento é superior à V1. No caso de a voltagem ser inferior à V2, os FETs são interrompidos à 140. Uma checagem então é feita à 150 para determinar é se o FET foi encurtado pela checagem da voltagem através dos divisores resistores R1, R2 e R3, R4. Se um FET for encurtado como determinado à 160, o estado dos FETs não será alterado. Se o FET por determinado para não ser encurtado à 170, a normal operação é reduzida em uma saída é feita a partir do VGci que é produzido através do capacitor para o fornecimento de energia partir do procedimento. O procedimento Serpa realizado periodicamente como determinado pelo fluxo processador. Como indicado, toda vez que os FETs são interrompidos à 140, uma checagem é feita para determinar se há um FET encurtado. Então a lógica checa para a falha estar presente toda a vez que os interruptores do FET são desligados. Se os FETs são interrompidos falsamente, o software ou a lógica poderá recuperar e retornar à normal operação. A Figura 11 mostra um mapa de fluxo para um sistema básico de procedimento fechado com a característica de recuperação (do mapa de fluxo da Figura 10) e uma indicação de falha. Similares etapas serão providas com semelhantes referências numéricas e não descrita aqui. Quando o fluxo atinge o ponto 180, uma checagem é feita à 190 por um botão de pressão no usurário interface do redutor atuado à 200, provendo o software um diagnóstico de resposta ao usuário pelos flashes dos LEDs no redutor de iluminação ou de outro modo provendo um erro mostrado à 120. Se nenhum botão for pressionado à 200, nenhuma resposta LED será provida. A Figura 12 mostra um mapa de fluxo para um avançado sistema de procedimento fechado com a característica de recuperação e indicação de falha. Como indicado na Figura 12, a voltagem do capacitor é primeiramente mostrada à 100 e uma checagem é feita à 110 para determinar se a voltagem através do capacitor de armazenamento é superior à V1. Se positivo, os FETs são interrompidos Pa 120 e um cronômetro é estabelecido para o tempo t1 à 300. O fluxo então processa a checagem por um botão de atuação 190 como descrito com referência à Figura 11 para determinar se um erro deverá ser indicado à 210. Se a voltagem através do capacitor de armazenamento 42 não for superior a um nível superior Vi então o fluxo se move à 130 e uma checagem é feita para determinar se a voltagem é menor do que o limite inferior V2. Se a voltagem não dor inferior, significa que a voltagem está entre Vi e V2, uma checagem sendo feita para determinar se o cronômetro previamente estabelecido foi expirado, como indicado à 310. Se o cronômetro tiver expirado, os FETs são interrompidos. Se o cronômetro não tiver expirado, um retorno é feito ao ponto 180. O cronômetro é usado para sincronizar a ponta de carregamento do capacitor com o pico da linha para otimizar o processo de carregamento. Note que ρ tempo t1 do cronômetro é igual à

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(Equação 1)

Onde η é um número inteiro, T é o período de um ciclo de linha AC, e twwc é o pior tempo de carregamento do pico da linha Ac. A inferior voltagem linear V2 é estabelecida de modo que o tempo t1 expire antes da voltagem linear ser atingida. Então, na incorporação mostrada nja Figura 12, tanto a voltagem do capacitor de armazenamento e o cronômetro são monitorados. O cronômetro opera de modo que os FETs sejam somente interrompidos após eles terem sido ligados de modo que o tempo nT -twwc decorra antes dos FETs possam ser desligados. Isto assegura que os FETs somente serão interrompidos quando houver adequado carregamento de voltagem para o capacitor de armazenamento como mostrado na Figura 6 (a). Além disso, a inferior voltagem linear, como explanado acima, é estabelecida de modo que o cronômetro sempre expire antes da voltagem linear ser atingida. Assim, nessa incorporação, da voltagem através do capacitor ser monitorada para determinar quando ligar os FETs e restabelecer o cronômetro, os FETs poderão somente ser interrompidos quando o cronômetro tiver expirado, o que assegurará que isto ocorro próximo do pico da forma de onda da linha AC. Se uma aberrante situação ocorrer quando a voltagem do capacitor cair abaixo de V2 antes do cronômetro tiver expirado, os interruptores serão desligados de acordo com o fluxo mostrado na Figura 12 mesmo que o cronômetro não tenha expirado. Além disso, apesar de somente um interruptor não falho ser provido com sinais de controle para desliga-lo, os sinais de controle poderão ser providos pelo controlador 12 aos portões de ambos os interruptores falhos e não falhos. O interruptor falho simplesmente não responderá. Apesar da presente invenção ter sido descrita em relação à particulares incorporações da mesma, muitas outras variações e modificações e outros usos se tornarão aparentes para um especialista no assunto. Assim sendo, a presente invenção deverá ser limitada não pela específica revelação aqui apresentada, mas pelas reivindicações a seguir anexadas.

Claims (43)

1. "CIRCUITO REDUTOR DE INTENSIDADE DE ILUMINAÇÃO PARA PROVER ENERGIA AC DE UMA FONTE DE VOLTAGEM AC PARA UMA CARGA DE ILUMUNAÇÃO INDUTIVA DISPOSTA EM SÉRIE COM O CIRCUITO REDUTOR", caracterizado por compreender: - um interruptor semicondutor bidirecional tendo ao menos um eletrodo de controle provido com um sinal de controle para controlar a quantidade de energia provida à carga, o interruptor em normal operação estando apto par ser controlado para bloquear a voltagem no primeiro e segundo meios ciclos polarizados opostos da fonte de voltagem AC mas em um modo falho estando apto para bloquear a fonte de voltagem AC em somente um meio ciclo da fonte de voltagem AC e não estando apto para bloquear a fonte de voltagem AC no segundo meio ciclo polarizado oposto; - um controlador para o interruptor determinar se o referido modo falho do interruptor ocorre no fornecimento de energia acoplado ao referido circuito redutor para suprir energia para o controlador; - o controlador controlando o interruptor se o modo de falha ocorrer na condução do interruptor na substancial completa condução durante a maior parte do meio ciclo onde o interruptor esteja apto para controlar, e conduzir o interruptor em uma não condução para um breve intervalo de tempo durante o mesmo meio ciclo de modo a prevenir um componente voltagem DC suprido à carga excedendo um predeterminado nível no qual o aquecimento do transformador não ocorra, e assim minimizando o superaquecimento da carga indutiva e capacitando o fornecimento de energia para o controlador a ser provido com suficiente voltagem da fonte de voltagem AC de modo a capacitar o controlador a continuar a operar.

2. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por quando o modo de falha for detectado pelo controlador, o controlador periodicamente conduz o interruptor na não condução por um breve intervalo de tempo.

3. "CIRCUITO", de acordo com a reivindidação 1. caracterizado por guando o modo de falha for detectado pelo controlador, o controlador periodicamente conduz o interruptor na não condução por um breve intervalo de tempo após um múltiplo integral do perído da linha fa fonte de voltagem AC.

4. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado ainda por compreender um circuito monitor do fornecimento de energia para monitorar uma voltagem do fornecimento de energia, onde se a voltagem do fornecimento de energia cair abaixo de um predeterminado nível inferior, o referido controlador conduzindo o referido interruptor na não condução por um breve intervalo de tempo, e por meio disso capacitando o fornecimento de energia para ser provido com suficiente voltagem da fonte de voltagem AC para possibilitar o controlador a continuar a operar.

5. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o breve intervalo de tempo se iniciar no zero atravessando a fonte de voltagem AC.

6. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o breve intervalo de tempo terminar no zero atravessando a fonte de voltagem AC.

7. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por circuito monitor do fornecimento de energia monitorar uma voltagem do fornecimento de energia através de um capacitor de armazenamento do fornecimento de energia.

8. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o capacitor de armazenamento ser disposto em uma entrada do referido fornecimento de energia e provido com voltagem da referida fonte de voltagem AC por via de um retificador.

9. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o circuito compreender um circuito redutor de iluminação bifásico que está em série com a lateral quente da referida fonte de voltagem AC e a referida carga ser somente conectada à lateral neutra AC da referida fonte de voltagem AC através da carga.

10. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o circuito monitor do fornecimento de energia compreender um circuito divisor de voltagem disposto transversalmente ao referido capacitor de armazenamento.

11. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o referido fornecimento de energia compreender um modo interruptor do fornecimento de energia.

12. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o referido retificador compreender primeiro e segundo diodos acoplados ao primeiro e segundo terminais do referido circuito redutor e tendo uma comum conexão acoplada ao referido capacitor de armazenamento.

13. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado ainda por compreender um circuito monitor interruptor acoplado ao referido interruptor para monitorar se o modo falho tenha ocorrido.

14. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o referido circuito monitor interruptor compreender um circuito divisor de voltagem acoplado ao referido interruptor.

15. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos interruptores bidirecionais compreenderem primeiro e segundo FETs conectados em um circuito anti-série, de modo que os FETs tenha uma corrente principal correspondente conduzindo o terminal conectado em comum, cada FET estando apto para bloquear voltagem em um respectivo meio ciclo da fonte de voltagem AC na ausência do modo falho.

16. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 15, caracterizado ainda por compreender um circuito monitor interruptor conectado à cada um dos FETs para detectar o modo falho e tendo uma saída acoplada ao referido controlador.

17. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por o circuito monitor interruptor conectado à cada um dos referidos FETs compreender um circuito divisor de voltagem transversal à corrente principal conduzindo os terminais de cada FET.

18. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por cada FET ter um diodo intrínseco ou diodo externo que é conectado em paralelo com a corrente principal conduzindo os terminais do FET e que é contrariamente polarizado quando o FET estive apto para bloquear voltagem durante a normal operação do FET na ausência do modo falho.

19. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por quando o circuito monitor do fornecimento de energia determinar que a voltagem do fornecimento de energia tenha excedido um predeterminado nível superior, referido controlador conduzindo o referido interruptor de volta na completa condução.

20. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 19, caracterizado ainda por o referido controlador checar periodicamente para determinar se o modo de falha detectado no referido interruptor é devido à uma falha atual no referido interruptor ou se o referido interruptor está sendo controlado por outro circuito de modo a aparecer uma falha no referido interruptor quando de fato o interruptor não tiver falhado.

21. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por se o controlador determinar que a falha detectada não é uma falha atual, o controlador retoma a normal operação do referido circuito redutor de iluminação e assim permitindo a redução da iluminação.

22. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado ainda por compreender ao menos um atuador de controle permitindo o controle manual do referido circuito redutor, e por o controlador determinar se ao menos um atuador de controle ter sido atuado e em resposta, mostra uma indicação de erro em um dispositivo display se o modo falho tenha sido detectado.

23. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 19, caracterizado ainda por compreender um cronômetro que é reinicializado quando o referido interruptor é conduzido pelo referido controlador, o referido cronômetro expirando após um tempo estabelecido ainda, onde o controlador monitora o referido cronômetro determina se o tempo estabelecido tiver expirado e por o controlador conduzir o interruptor desligado quando o referido cronômetro tiver expirado, e assim sincronizando o breve intervalo de tempo para prover energia ao fornecimento de energia com o pico da referida fonte de voltagem AC.

24. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por o tempo pré-estabelecido é condicionado para expirar antes da voltagem do fornecedor de energia falhando abaixo do predeterminado nível inferior.

25. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o interruptor bidirecional compreender ao menos um FET disposto em uma ponte retificadora de modo que a predeterminada polaridade da corrente sempre passe através de ao menos um FET em uma direção.

26. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ainda compreender um segundo circuito redutor de intensidade de iluminação provendo energia à uma segunda carga de iluminação indutiva, cada um dos circuitos redutores estando em série com a respectiva carga e iluminação e por cada circuito redutor ter saída redutora e uma entrada comum, um retificador sendo acoplado entre cada saída redutora e a referida entrada do fornecimento de energia.

27. "CIRCUITO", de acordo com a reivindicação 26, caracterizado por o referido fornecimento de energia compreender primeira e segunda saídas para prover energia aos terminais de controle de cada interruptor bidirecional de cada circuito redutor.

28. "MÉTODO PARA OPERAR CIRCUITO REDUTOR DE INTENSIDADE DE ILUMINAÇÃO PARA PROVER ENERGIA AC DE UMA FONTE DE VOLTAGEM AC PARA UMA CARGA DE ILUMINAÇÃO INDUTIVA DISPOSTA EM SÉRIE COM O CIRCUITO REDUTOR", caracterizado por o circuito redutor compreender um interruptor semicondutor bidirecional tendo ao menos um eletrodo de controle provido com um sinal de controle para controlar a quantidade da energia provida à carga, o interruptor em normal operação estando apto para ser controlado para bloquear voltagem no primeiro e segundo meio ciclos polarizados opostos da fonte de energia AC mas em um modo falho estando apto para bloquear a fonte de voltagem AC em somente um meio ciclo da fonte de voltagem AC e não estando apto para bloquear a fonte de voltagem AC no segundo meio ciclo polarizado oposto; um fornecimento de energia acoplado através do circuito redutor para fornecer energia à um circuito de controle para o circuito de controle; o método ainda compreendendo uma determinação de que se o modo falho do interruptor ocorra de modo a causar uma assimetria entre os meios ciclos liberados para a carga e assim o componente de voltagem DC sendo liberado à carga conduzindo o interruptor à substancial completa condução durante a maior parte do meio ciclo onde o interruptor esteja apto para controlar, e conduzindo o interruptor na não condução para um breve intervalo de tempo durante o mesmo meio ciclo para prevenir um componente de voltagem DC suprido à cara de um excedente predeterminado nível abaixo onde o aquecimento do transformador não ocorra, e assim minimizando o superaquecimento da carga indutiva e habilitando o fornecimento de energia para o circuito de controle a ser provido com suficiente voltagem da fonte de voltagem AC para habilitar o circuito de controle a continua a operar.

29. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 28, caracterizado por ainda compreender periódica condução do interruptor na não condução para o breve intervalo de tempo quando o modo falho for detectado.

30. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 28, caracterizado ainda por compreender periódica condução do interruptor na não condução para o breve intervalo de tempo após um múltiplo integral do período de linha da fonte de voltagem AC quando o modo falho for detectado.

31. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 28, caracterizado por ainda compreender o monitoramento da voltagem do fornecimento de energia, e se o fornecimento de voltagem cair abaixo de um predeterminado nível inferior, a condução do referido interruptor na não condução para o breve intervalo de tempo, e por meio disso possibilitando o fornecimento de energia ser provido com suficiente voltagem da fonte de voltagem AC para capacitar o controlador a continuar a operar.

32. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 31, caracterizado ainda por compreender monitoramento de uma voltagem do fornecimento de energia através de um capacitor de armazenamento do fornecimento de energia.

33. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 32, caracterizado por o circuito redutor compreender um circuito redutor bifásico que está em série com a lateral quente da fonte de voltagem AC e a referida carga sendo somente conectada à lateral neutra da referida fonte de voltagem AC através da carga.

34. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 28, caracterizado por compreender monitoramento do referido interruptor para determinar se o modo falho tenha ocorrido.

35. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 28, caracterizado por o interruptor bidirecional compreender primeiro e segundo FETs conectados em um circuito anti-série, de modo que os referidos FETs tenham um corrente principal correspodente conduzindo o terminal conectado em comum, cada FET estando apto para bloquear voltagem em um respectivo meio ciclo da fonte de voltagem AC na ausência do modo falho.

36. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 35, caracterizado por cada FET ter um diodo intrínseco ou diodo externo que é conectado em paralelo com corrente principal conduzindo os terminais FET sendo contrariamente polarizado quando o FET está apto para bloquear voltagem durante normal operação FET na ausência do modo falho.

37. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 31, caracterizado por ainda compreender quando o circuito monitor do fornecimento de energia determinar que a voltagem do fornecimento de energia tenha excedido um predeterminado nível superior, conduzindo o referido interruptor de volta na completa condução.

38. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 37, caracterizado por ainda compreender a checagem periódica para determinar se o modo falho detectado no referido interruptor no referido interruptor é devido à uma atual falha no referido interruptor ou se o referido interruptor está sendo controlado por outro circuito de maneira a aparecer a ser uma falha no referido interruptor quando de fato o interruptor não tiver falhado.

39. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 38, caracterizado ainda por compreender uma operação normal recuperável do referido circuito redutor pelo qual permitindo a redução de a falha detectada não pe uma falta atual.

40. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 28, caracterizado ainda por o circuito redutor compreender ao menos um atuador de controle permitindo manual controle do referido circuito redutor e ainda compreendendo a determinação se ao menos um atuador de controle tem sido atuado em resposta, mostrando uma indicação de erro em um dispositivo display se o modo falho tiver siso detectado.

41. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 37, caracterizado por ainda compreender o reiniciamento de um cronômetro quando o referido interruptor for conduzido no referido cronômetro após um tempo pré-estabelecido, ainda compreendendo o monitoramento do referido cronômetro para determinar se o tempo pré-estabelecido tenha expirado e conduzindo o interruptor para ser desligado quanto o cronômetro tiver expirado, e assim sincronizando o breve intervalo de tempo para prover energia ao fornecimento de energia com pico da referida fonte de voltagem AC.

42. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 41, caracterizado ainda por o referido tempo pré-estabelecido para expirar antes do referida voltagem do fornecimento de energia falhando abaixo do referido pré-determinado nível inferior.

43. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 28, caracterizado por o interruptor bidirecional compreender ao menos um FET disposto em uma ponte retificadora de modo que uma predeterminada polaridade da corrente sempre passe através de ao menos um FDET em uma direção.