BRPI1101748B1

BRPI1101748B1 - dispositivo conversor e abastecimento de energia ininterrupto equipado com tal dispositivo

Info

Publication number: BRPI1101748B1
Application number: BRPI1101748A
Authority: BR
Inventors: Rizet Corentin
Original assignee: Mge Ups Systems
Priority date: 2010-04-26
Filing date: 2011-04-25
Publication date: 2020-04-07
Also published as: US20110260543A1; DK2388899T3; CN102237814B; EP2388899B1; BRPI1101748A2; FR2959365B1; EP2388899A1; ES2534660T3; US8913410B2; CN102237814A; FR2959365A1

Abstract

dispositivo conversor e abastecimento de energia ininterrupto equipado com tal dispositivo. a presente invenção refere-se a um conversor reversível com três níveis que compreende duas unidades de comutação principais (uc1, uc2) respectivamente equipadas com um primeiro e um segundo comutadores principais (k1, k2), um ponto de comutação principal (cp), e um terceiro comutador principal (k3) comum as duas unidades de comutação principais, caracterizado pelo fato de que compreende: - capacitores (cr1, cr2, cr3) conectados entre o dito ponto de comutação principal (cp) e os ditos três níveis, - uma primeira unidade de comutação auxiliar com dois níveis (ucx1) conectada a um primeiro ponto de comutação auxiliar (cx1), - uma segunda unidade de comutação auxiliar com três níveis (ucx2) conectada a um segundo ponto de comutação auxiliar (cx2), e - um transformador equipado com enrolamentos (n1, n2) conectado entre o ponto de comutação principal (cp) e os pontos de comutação auxiliares (cx1 cx2). um abastecimento de energia ininterrupto (101) é fornecido com este conversor.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para DISPOSITIVO CONVERSOR E ABASTECIMENTO DE ENERGIA ININTERRUPTO EQUIPADO COM TAL DISPOSITIVO. ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [001] A presente invenção refere-se ao campo dos conversores, tais como conversores elevadores e conversores redutores, por exemplo, assim como retificadores ou inversores, por exemplo, aqueles usados nos abastecimentos de energia ininterruptos, em particular em abastecimentos de energia ininterruptos de alta potência, isto é, com uma potência compreendida, em geral, entre cerca de 100 e 500 kVA.

[002] A invenção refere-se, mais particularmente, a um dispositivo conversor que permite que as primeiras tensões elétricas disponíveis em uma primeira, em uma segunda e em uma terceira linha de tensão de um primeiro tipo sejam transformadas em uma tensão em uma linha de tensão de um segundo tipo, em qualquer direção, sendo que o dito dispositivo compreende:

- uma primeira unidade de comutação principal conectada à dita primeira linha de tensão do primeiro tipo e equipada com um primeiro comutador principal,

- uma segunda unidade de comutação principal conectada à dita segunda linha de tensão do primeiro tipo e equipada com um segundo comutador principal;

- um ponto de comutação principal conectado à dita linha de tensão do segundo tipo e conectado à dita primeira e à dita segunda unidades de comutação principal, e

- um terceiro comutador principal comum à dita primeira e à dita segunda unidade de comutação principal, sendo o dito terceiro comutador principal conectado entre o dito ponto de comutação principal e a terceira linha de tensão do primeiro tipo.

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2/39 [003] A invenção refere-se também a um abastecimento de energia ininterrupto que compreende uma entrada de abastecimento de energia na qual se aplica uma tensão de entrada de CA, um retificador conectado à dita entrada, duas linhas de tensão substancialmente de CC de sinais opostos conectadas na saída do dito retificador, e um inversor conectado às ditas linhas de tensão substancialmente CC e que compreende uma saída designada a abastecer uma tensão assegurada.

ESTADO DA TÉCNICA [004] Os inversores estão sendo desenvolvidos para aperfeiçoar sua eficiência e para reduzir a perturbação com o ruído gerada ao comutar frequências que são normalmente baixas, cerca de alguns milhares de hertz. Neste contexto, mostrou-se que era interessante usar os inversores que apresentam topologias em diversos níveis, geralmente três níveis.

[005] Com referência à figura 1, de acordo com a técnica anterior, um inversor com três níveis representado sob a referência numérica 1 permite que os níveis de tensão elétrica U/2, -U/2, UREF disponíveis em uma primeira, em uma segunda e em uma terceira linhas de tensão de um primeiro tipo P, N, REF sejam transformados em uma tensão VA em uma linha de tensão de um segundo tipo A, em qualquer direção. No caso representado, as linhas de tensão do primeiro tipo são linhas que possuem níveis de tensão substancialmente CC e as linhas de tensão do segundo tipo são linhas onde a tensão é CA. Em uma direção que corresponde à operação em modo inverso, a tensão VA e a corrente IA são CA e são obtidas ao filtrar os pulsos em um ponto de comutação principal CP a partir de três níveis de tensão substancialmente CC U/2, -U/2, UREF. Na outra direção que corresponde à operação como um retificador, os níveis de tensão substancialmente CC U/2, -U/2, UREF são obtidos a partir da

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3/39 tensão CA VA e da corrente IA. O meio de filtragem usado compreende uma indutância LF conectada entre o ponto de comutação principal CP e a linha de tensão de segundo tipo A. O meio de filtragem também compreende um capacitor CF que é conectado entre a saída de tensão CA VA e um ponto de referência de tensão que representa o mesmo potencial elétrico que a linha de tensão de referência REF.

[006] O conversor representado na figura 1 compreende duas unidades de comutação principais UC1, UC2 controladas por meio de uma unidade de controle, não representada. As unidades de comutação UC1, UC2, respectivamente, compreendem uma entrada de tensão de CC positiva e uma entrada de tensão de CC negativa respectivamente conectadas à primeira e à segunda linhas de tensão de primeiro tipo P, N. Cada unidade de comutação UC1, UC2 é conectada em um lado da primeira ou da segunda linha de tensão de primeiro tipo P, N e à terceira linha de tensão de primeiro tipo, e no outro lado, ao ponto de comutação principal CP. A primeira unidade de comutação UC1 compreende um primeiro comutador principal K1 conectado entre a primeira linha de tensão de primeiro tipo P e o ponto de comutação principal CP. Do mesmo modo, a segunda unidade de comutação UC2 compreende um segundo comutador principal K2 conectado entre a segunda linha de tensão de primeiro tipo N e o ponto de comutação principal CP. O conversor compreende um terceiro comutador principal K3 comum à primeira e à segunda unidades de comutação e conectado entre o ponto de comutação principal CP e a terceira linha de tensão de primeiro tipo REF. Cada um dos comutadores principais K1, K2, K3 podem compreender pelo menos um transistor e pelo menos um diodo conectado em paralelo no dito transistor e orientado de modo a ser conduzido quando o dito transistor é polarizado inversamente.

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4/39 [007] Quando o comutador principal K1, respectivamente K2, está fechado, a tensão no ponto de comutação principal CP é substancialmente igual à tensão de CC +U/2, respectivamente -U/2, disponível na primeira linha de tensão de primeiro tipo P, respectivamente a segunda linha de tensão de primeiro tipo N. O estado ligado do comutador principal K1, respectivamente K2, corresponde, então, a um primeiro estado alternado da unidade de comutação UC1, respectivamente UC2. Neste primeiro estado alternado, o comutador principal K1, respectivamente K2, pode transferir energia a partir da primeira linha de tensão de primeiro tipo P, respectivamente, a partir da segunda linha de tensão de primeiro tipo N, para o ponto de comutação principal CP. Quando o comutador principal K1, respectivamente K2 está aberto, o terceiro comutador principal K3 permite que a tensão no dito ponto de comutação principal CP esteja em um valor substancialmente igual à tensão disponível na dita terceira linha de tensão, isto é, uma tensão de referência, a qual corresponde a um segundo estado alternado da unidade de comutação UC1, respectivamente UC2.

[008] Com referência à figura 2, de acordo com a técnica anterior, outro inversor com três níveis é representado sob a referência numérica 2. Este conversor apresenta uma topologia referida como Ponto Neutro Grampeado, a qual pode ser abreviada como “NPC”. Este conversor também permite que os níveis de tensão elétrica substancialmente de CC U/2, -U/2, UREF em uma primeira, em uma segunda e em uma terceira linhas de tensão de um primeiro tipo P, N, REF sejam transformados em uma tensão CA VA em uma linha de tensão de um segundo tipo A, em qualquer direção.

[009] O conversor apresentado na figura 2 também compreende duas unidades de comutação principais UC1, UC2. As unidades de comutação Uc1, UC2, respectivamente, compreendem uma entrada

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5/39 de tensão de CC positiva e uma entrada de tensão de CC negativa respectivamente conectadas àprimeira e à segunda linhas de tensão do primeiro tipo P, N. A primeira unidade de comutação UC1 compreende um primeiro comutador principal K1 conectado entre a primeira linha de tensão do primeiro tipo P e o ponto de comutação principal CP. Do mesmo modo, a segunda unidade de comutação UC2 compreende um segundo comutador principal K2 conectado entre a segunda linha de tensão de primeiro tipo N e ao ponto de comutação principal CP. O conversor compreende um terceiro comutador principal K3 comum a primeira e a segunda unidades de comutação e conectado entre o ponto de comutação principal CP e a terceira linha de tensão de primeiro tipo REF.

[0010] No conversor representado na figura 2, o primeiro comutador principal K1 compreende:

- um primeiro transistor T11 conectado de tal modo para que faça com que a corrente da primeira linha de tensão do primeiro tipo flua para o ponto de comutação principal CP,

- um segundo transistor T12 conectado em série com o dito primeiro transistor e orientado na mesma direção,

- um primeiro diodo D11 conectado em paralelo no dito primeiro transistor e orientado de modo que seja conduzido quando o dito primeiro transistor for polarizado inversamente, e

- um segundo diodo D12 conectado em paralelo no dito segundo transistor e orientado de modo que seja conduzido quando o dito segundo transistor for polarizado inversamente.

[0011] Do mesmo modo, o segundo comutador principal K2, compreende:

- um primeiro transistor T22 orientado para fazer com que a corrente flua a partir do ponto de comutação principal CP para a segunda linha de tensão do primeiro tipo,

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- um segundo transistor T21 conectado em série com o dito primeiro transistor e orientado na mesma direção,

- um primeiro diodo D22 conectado em paralelo no dito primeiro transistor e orientado de modo a ser conduzido quando o dito primeiro transistor for polarizado inversamente, e

- um segundo diodo D21 conectado em paralelo no dito segundo transistor e orientado de modo a ser conduzido quando o dito segundo transistor for polarizado inversamente.

[0012] O transistor T12, T21 de cada unidade de comutação principal UC1, UC2, quando estiver ligado, permite, essencialmente, que a comutação da dita unidade de comutação seja ativada de acordo com o sinal da tensão CA VA. O transistor T12, T21 de cada unidade de comutação UC1, UC2, dentre outras coisas, permite que a comutação seja ativada a partir do primeiro estado alternado para um segundo estado alternado da dita unidade de comutação quando a tensão CA VA for do mesmo sinal que a tensão disponível na entrada P, N da dita unidade de comutação.

[0013] O terceiro comutador principal K3, por sua parte, compreende os segundos transistores T12, T21 do primeiro e do segundo comutadores principais K1, K2, e os segundos diodos D12, D21 conectados em paralelo nos ditos segundos transistores. O terceiro comutador principal compreende, adicionalmente, diodos DP, DN conectados entre a terceira linha de tensão do primeiro tipo, isto é, a linha de tensão de referência REF e as linhas de conexão entre o primeiro e o segundo transistores T11, T12, T21 do primeiro e do segundo comutadores principais K1, K2. Mais precisamente, o segundo transistor T12, respectivamente T21, e o diodo DP, respectivamente DN, do terceiro comutador principal K3 são conectados em série entre a terceira linha de tensão do primeiro tipo, isto é, linha de tensão de referência REF, e o ponto de comutação

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7/39 principal CP. O diodo DP, DN permite que a comutação ocorra a partir do primeiro estado alternado para o segundo estado alternado quando o primeiro transistor T11, T22 é desligado. Quando o segundo transistor T12, T21 estiver ligado, este segundo estado alternado associado ao primeiro transmissor desligado T11, T22 permite que uma tensão substancialmente igual à tensão na terceira linha de tensão do primeiro tipo, isto é, tensão de referência REF, seja obtida no ponto de comutação principal CP. Deste modo, o primeiro transistor T11, T22 do primeiro e do segundo comutadores principais fornece pulsos, no ponto de comutação principal CP, que possuem uma amplitude que varia entre o valor da tensão na primeira ou na segunda linha de tensão do primeiro tipo no primeiro estado alternado, e um valor da tensão na terceira linha de tensão do primeiro tipo no segundo estado alternado.

[0014] Uma deficiência dos conversores da técnica anterior é relacionada às perdas de potência quando ocorrem as comutações dos comutadores principais de suas unidades de comutação. O pedido de Patente Francês FR2936113 descreve um conversor, conforme descrito no precedente, para o qual um circuito auxiliar de comutação foi adicionado permitindo que leves comutações sejam obtidas, em particular, ao fechar os comutadores principais de suas unidades de comutação principais sob tensão zero e ao obter a desmagnetização total das ditas comutações e circuitos. No entanto, esses circuitos auxiliares de comutação não permitem que a comutação leve seja arquivada em todos os comutadores principais das unidades de comutação principais, e, em particular, no caso onde a energia convertida contém um componente reativo não-negligenciável.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0015] O objeto da invenção é fornecer uma solução aos problemas de conversores da técnica anterior ao propor um dispositivo

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8/39 conversor que ative níveis de tensão elétrica disponíveis em uma primeira, em uma segunda e em uma terceira linhas de tensão de um primeiro tipo para serem transformados em uma tensão em uma linha de tensão de um segundo tipo, em qualquer direção, sendo que o dito dispositivo compreende:

- uma segunda unidade de comutação principal conectada à dita segunda linha de tensão do primeiro tipo e equipada com um segundo comutador principal,

- um ponto de comutação principal conectado à dita linha de tensão do segundo tipo e conectado à dita primeira e à dita segunda unidades de comutação principais, e

- um terceiro comutador principal comum à dita primeira e à dita segunda unidades de comutação principais, sendo o dito terceiro comutador principal conectado entre o dito ponto de comutação principal e a terceira linha de tensão do primeiro tipo, sendo que o dito dispositivo conversor é caracterizado pelo fato de que compreende:

- um primeiro, um segundo e um terceiro capacitor conectados entre o dito ponto de comutação principal e as respectivas dita primeira, dita segunda e dita terceira linhas de tensão do primeiro tipo,

- uma primeira unidade de comutação auxiliar conectada entre a primeira linha de tensão do primeiro tipo, a segunda linha de tensão do primeiro tipo e um primeiro ponto de comutação auxiliar,

- uma segunda unidade de comutação auxiliar conectada entre a primeira linha de tensão do primeiro tipo, a segunda linha de tensão do primeiro tipo, a terceira linha de tensão do primeiro tipo e

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9/39 um segundo ponto de comutação auxiliar, e

- um transformador equipado com enrolamentos fornecidos com duas extremidades livres e com duas extremidades conectadas a um ponto comum, sendo que o dito ponto comum é conectado à o dito ponto de comutação principal, as duas extremidades livres são respectivamente conectadas ao dito primeiro ponto de comutação auxiliar e ao dito segundo ponto de comutação auxiliar.

[0016] A primeira unidade de comutação auxiliar compreende, preferivelmente:

- um primeiro comutador auxiliar da dita unidade de comutação auxiliar conectado entre a primeira linha de tensão do primeiro tipo e o ponto de comutação auxiliar, e

- um segundo comutador auxiliar da dita primeira unidade de comutação auxiliar conectado entre a segunda linha de tensão do primeiro tipo e o dito primeiro ponto de comutação auxiliar.

[0017] A segunda unidade de comutação auxiliar compreende, preferivelmente:

- um primeiro comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar conectado entre a primeira linha de tensão do primeiro tipo e o segundo ponto de comutação auxiliar,

- um segundo comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar conectado entre a segunda linha de tensão do primeiro tipo e o segundo ponto de comutação auxiliar, e

- um terceiro comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar conectado entre a terceira linha de tensão do primeiro tipo e o segundo ponto de comutação auxiliar.

[0018] De acordo com uma modalidade, o dispositivo conversor é caracterizado pelo fato de que:

- o primeiro comutador auxiliar da segunda unidade de comutação auxiliar é um diodo orientado de modo a transferir energia

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10/39 a partir do segundo ponto de comutação auxiliar para a primeira linha de tensão do primeiro tipo, e

- o segundo comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar é um diodo orientado de modo a transferir energia a partir da segunda linha de tensão do primeiro tipo para o dito segundo ponto de comutação auxiliar.

[0019] De acordo com uma modalidade, o dispositivo conversor é caracterizado pelo fato de:

- o primeiro comutador principal é um transistor conectado à primeira linha de tensão do primeiro tipo e é orientado de modo a transferir energia a partir da dita linha para o ponto de comutação principal,

- o segundo comutador principal é um diodo conectado à segunda linha de tensão do primeiro tipo e é orientado para transferir energia a partir da dita linha para o ponto de comutação principal,

- o terceiro comutador principal compreende um transistor orientado para transferir energia a partir da terceira linha de tensão do primeiro tipo para o dito ponto de comutação principal e um diodo conectado em série com o dito transistor e orientado na mesma direção,

- o primeiro comutador principal da primeira unidade de comutação auxiliar é um transistor orientado para transferir energia da primeira linha de tensão do primeiro tipo para o primeiro ponto de comutação auxiliar.

- o segundo comutador auxiliar da dita primeira unidade de comutação auxiliar é um diodo orientado para transferir energia a partir da segunda linha de tensão do primeiro tipo para o dito primeiro ponto de comutação auxiliar,

- o primeiro comutador auxiliar da segunda unidade de comutação auxiliar é um diodo orientado para transferir energia a partir

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11/39 do segundo ponto de comutação auxiliar para a primeira linha de tensão do primeiro tipo,

- o segundo comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar é um diodo orientado para transferir energia a partir da segunda linha de tensão do primeiro tipo para o dito segundo ponto de comutação auxiliar,

- o terceiro comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar compreende um transistor orientado para transferir energia da terceira linha de tensão do primeiro tipo para o dito segundo ponto de comutação auxiliar e um diodo conectado em série com o dito transistor e orientado da mesma forma.

[0020] De acordo com uma modalidade, o dispositivo conversor é caracterizado pelo fato de que:

- o primeiro comutador principal é um diodo conectado à primeira linha de tensão do primeiro tipo e orientado para transferir energia a partir do ponto de comutação principal para a dita linha,

- o segundo comutador principal é um transistor conectado à segunda linha de tensão do primeiro tipo e é orientado para transferir energia a partir do dito ponto de comutação principal para a dita linha,

- o terceiro comutador principal compreende um transistor orientado para transferir energia a partir do dito ponto de comutação principal para a terceira linha de tensão do primeiro tipo e um diodo conectado em séries com o dito transistor e orientado da mesma forma,

- o primeiro comutador auxiliar da primeira unidade de comutação auxiliar é um diodo orientado para transferir energia a partir do primeiro ponto de comutação auxiliar para a primeira linha de tensão do primeiro tipo,

- o segundo comutador auxiliar da dita primeira unidade de comutação auxiliar é um transistor orientado para transferir energia a

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12/39 partir do dito primeiro ponto de comutação auxiliar para a segunda linha de tensão do primeiro tipo,

- o primeiro comutador auxiliar da segunda unidade de comutação auxiliar é um diodo orientado para transferir energia a partir do segundo ponto de comutação auxiliar para a primeira linha de tensão do primeiro tipo,

- o terceiro comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar compreende um transistor orientado para transferir energia a partir do dito segundo ponto de comutação auxiliar para a dita terceira linha de tensão do primeiro tipo e um diodo conectado em série com o dito transistor e orientado da mesma forma.

[0021] De acordo com uma modalidade, o dispositivo conversor é caracterizado pelo fato de que:

- o primeiro comutador principal é um transistor conectado à primeira linha de tensão do primeiro tipo e é orientado para transferir energia a partir da dita linha para o ponto de comutação principal,

- o terceiro comutador principal compreende dois transistores orientados em direções opostas e dois diodos conectados em paralelo nos respectivamente ditos transistores, sendo que cada um dos ditos diodos é orientado para estar conduzindo quando o transistor em paralelo, ao qual ele está conectado, for polarizado inversamente,

- o primeiro comutador auxiliar da primeira unidade de

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13/39 comutação auxiliar é um transistor orientado para transferir energia a partir da primeira linha de tensão do primeiro tipo para o primeiro ponto de comutação auxiliar,

- o segundo comutador auxiliar da dita primeira unidade de comutação auxiliar é um transistor orientado para transferir energia a partir do dito primeiro ponto de comutação auxiliar para a segunda linha de tensão do primeiro tipo,

- o segundo comutador auxiliar da segunda unidade de comutação auxiliar é um diodo orientado para transferir energia a partir da segunda linha de tensão do primeiro tipo para o dito segundo ponto de comutação auxiliar,

- o terceiro comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar compreende dois transistores orientados em direções opostas e dois diodos conectados em paralelo nos respectivamente ditos transistores, sendo que cada um dos ditos diodos é orientado para estar conduzindo quando o transistor em paralelo, ao qual está conectado, for polarizado inversamente.

[0022] De acordo com uma modalidade, o dispositivo conversor é caracterizado pelo fato de que:

- o primeiro comutador principal é um diodo conectado à primeira linha de tensão do primeiro tipo e é orientado para transferir energia a partir do ponto de comutação principal para a dita linha,

- o segundo comutador principal é um diodo conectado à segunda linha de tensão do primeiro tipo e é orientado para transferir energia a partir da dita linha para o dito ponto de comutação principal,

- o terceiro comutador principal compreende dois

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14/39 transistores orientados em direções opostas e dois diodos conectados em paralelo nos respectivamente ditos transistores, sendo que cada um dos ditos diodos é orientado para estar conduzindo quando o transistor em paralelo, ao qual ele é conectado, for polarizado inversamente,

- o primeiro comutador auxiliar, da primeira unidade de comutação auxiliar é um diodo orientado para transferir energia a partir do primeiro ponto de comutação auxiliar para a primeira linha de tensão do primeiro tipo,

- o terceiro comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar compreende dois transistores orientados em direções opostas e dois diodos conectados em paralelo nos respectivamente ditos transistores, sendo que cada um dos ditos diodos é orientado para estar conduzindo quando o transistor em paralelo, ao qual é conectado, for polarizado inversamente.

[0023] De acordo com uma modalidade, o dispositivo conversor é caracterizado pelo fato de que:

- o primeiro comutador principal compreende um transistor

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15/39 orientado para transferir energia a partir da primeira linha de tensão do primeiro tipo para o ponto de comutação auxiliar e um diodo conectado em paralelo no dito transistor e orientado para estar conduzindo quando o dito transistor for polarizado inversamente,

- o segundo comutador principal compreende um transistor orientado para transferir energia a partir do ponto de comutação principal para a segunda linha de tensão do primeiro tipo e um diodo conectado em paralelo no dito transistor e é orientado para estar conduzindo do o dito transistor for polarizado inversamente,

- o terceiro comutador principal compreende dois transistores orientados em direções opostas e dois diodos conectados em paralelo nos respectivamente ditos transistores, sendo que cada um dos ditos diodos é orientado para estar conduzindo quando o transistor em paralelo, ao qual é conectado, for polarizado inversamente,

- o primeiro comutador auxiliar da primeira unidade de comutação auxiliar compreende um transistor orientado para transferir energia a partir da primeira linha de tensão do primeiro tipo para o primeiro ponto de comutação auxiliar e um diodo conectado em paralelo no dito transistor e orientado para estar conduzindo quando o dito transistor for polarizado inversamente,

- o segundo comutador auxiliar da dita primeira unidade de comutação auxiliar compreende um transistor orientado para transferir energia a partir do dito primeiro ponto de comutação principal para a segunda linha de tensão do primeiro tipo e um diodo conectado em paralelo no dito transistor e orientado para estar conduzindo quando o dito transistor é polarizado inversamente,

- o primeiro comutador auxiliar da segunda unidade de comutação auxiliar é um diodo orientado para transferir energia a partir do segundo ponto de comutação auxiliar para a primeira linha de

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16/39 tensão do primeiro tipo,

- o terceiro comutador auxiliar da segunda unidade de comutação auxiliar compreende dois transistores orientados em direções opostas e dois diodos respectivamente conectados em paralelo nos ditos transistores, sendo que cada um dos ditos diodos é orientado para estar conduzindo quando o transistor em paralelo, ao qual é conectado, for polarizado inversamente.

[0024] Preferivelmente:

- o primeiro comutador principal compreende um primeiro transistor conectado à primeira linha de tensão do primeiro tipo e orientado para transferir energia a partir da dita linha para o ponto de comutação principal, um segundo transistor conectado em série com o dito primeiro transistor e orientado na mesma direção, um primeiro e segundo diodos respectivamente conectados em paralelo no dito primeiro e no dito segundo transistores, sendo que cada um dos diodos é orientado para estar conduzindo quando o transistor em paralelo, ao qual é conectado, for polarizado inversamente,

- o segundo comutador principal compreende um primeiro transistor conectado à segunda linha de tensão do primeiro tipo e orientado para transferir energia a partir do dito ponto de comutação principal para a dita linha, um segundo transistor conectado em série com o dito primeiro transistor e orientado na mesma direção, um primeiro e segundo diodos respectivamente conectados em paralelo no dito primeiro e no dito segundo transistores, sendo que cada um dos ditos diodos é orientado para estar conduzindo quando o transistor em paralelo, ao qual é conectado, for polarizado inversamente.

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- o terceiro comutador principal compreende os ditos segundos transistores, os ditos segundos diodos e os diodos conectados entre a terceira linha de tensão do primeiro tipo e as linhas de conexão entre o dito primeiro e o dito segundo transistores. [0025] Preferivelmente:

- o segundo comutador auxiliar da dita primeira unidade de comutação auxiliar compreende um transistor orientado para transferir energia a partir do dito primeiro ponto de comutação auxiliar para a segunda linha de tensão do primeiro tipo e um diodo conectado em paralelo no dito transistor e orientado para estar conduzindo do dito transistor for polarizado inversamente.

[0026] Preferivelmente:

- o primeiro comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar compreende um primeiro diodo conectado à primeira linha de tensão do primeiro tipo orientado para transferir energia a partir do segundo ponto de comutação auxiliar para a dita linha, um primeiro transistor conectado em série com o dito primeiro diodo em uma direção oposta, e um segundo diodo conectado em paralelo no dito primeiro transistor e orientado para estar conduzindo quando o dito transistor for polarizado inversamente,

- o segundo comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar compreende um diodo conectado à segunda linha de tensão do primeiro tipo orientado para transferir energia a partir da dita linha para o dito segundo ponto de comutação auxiliar, um

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18/39 primeiro transistor conectado em série com o dito primeiro diodo e orientado em uma direção oposta, e um segundo diodo conectado em paralelo no dito primeiro transistor e orientado para estar conduzindo quando o dito transistor for polarizado inversamente,

- o terceiro comutador da dita segunda unidade de comutação auxiliar compreende os ditos primeiros transistores, os ditos segundos diodos e os diodos conectados entre a terceira linha de tensão do primeiro tipo e as linhas de conexão entre o dito primeiro e o dito segundo diodos.

[0027] Os enrolamentos do transformador, preferivelmente, possuem um número de voltas substancialmente igual.

[0028] A invenção também refere-se a um abastecimento de energia ininterrupto que compreende uma entrada de abastecimento de energia na qual se aplica uma tensão de entrada de CA, um retificador conectado à dita entrada, duas linhas de tensão substancialmente CC de sinais opostos conectadas na saída do dito retificador, um inversor conectado às ditas linhas de tensão substancialmente CC e compreende uma saída designada a fornecer uma tensão assegurada, sendo que o dito abastecimento de energia é caracterizado pelo fato de que o dito inversor é um dispositivo conversor, conforme descrito no precedente e fornece uma tensão de CC assegurada a partir das tensões substancialmente de CC.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [0029] Outras vantagens e características tornar-se-ão mais claramente evidente a partir da descrição a seguir de modalidades em particular da invenção dada para fins exemplificativos não-restritivos apenas e representada nas figuras em anexo.

[0030] A figura 1 representa um modelo convencional de um conversor com três níveis.

[0031] A figura 2 representa um conversor com três níveis de

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19/39 acordo com a técnica anterior que apresenta uma topologia “NPC”. [0032] A figura 3 representa um modelo de um conversor com três níveis de acordo com a invenção.

[0033] A figura 4 representa um modelo de conversor semelhante ao representado na figura 3, no qual o primeiro e o segundo comutador da segunda unidade de comutação auxiliar foram substituídos por diodos.

[0034] A figura 5 representa um conversor CC/CC, de acordo com a invenção, do tipo redutor.

[0035] A figura 6 representa um conversor CC/CC, de acordo com a invenção, do tipo elevador.

[0036] A figura 7 representa um inversor, de acordo com a invenção, que compreende um fator de potência de 1.

[0037] A figura 8 representa um retificador, de acordo com a invenção, que permite a correção de fator de potência.

[0038] A figura 9 representa um conversor reversível, de acordo com a invenção, que permite a operação no modo inversor ou no modo retificador.

[0039] A figura 10 representa um conversor reversível, de acordo com a invenção, que apresenta uma topologia “NPC”.

[0040] As figuras 11A a 11Q são diagramas de tempo que ilustram a operação do dispositivo conversor representado na figura 4.

[0041] A figura 12 é um diagrama de tempo da corrente que flui no transformador para ilustrar a operação do dispositivo conversor representado na figura 4 quando a corrente na carga é negativa.

[0042] A figura 13 representa um abastecimento de energia ininterrupto de acordo com a invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE UMA MODALIDADE [0043] Com referência à figura 3, o dispositivo conversor compreende os elementos representados na figura 1 sob as mesmas

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20/39 referências numéricas.

[0044] O dispositivo conversor representado na figura 3 compreende, adicionalmente, um primeiro, um segundo e um terceiro capacitor CR1, CR2, CR3 conectados entre o ponto de comutação principal CP e respectivamente a primeira, a segunda e a terceira linhas de tensão do primeiro tipo P, N, REF. Esses capacitores amortecem as tensões quando os comutadores principais K1, K2, K3 se abrem.

[0045] O dispositivo conversor representado na figura 3 compreende, adicionalmente, uma primeira unidade de comutação auxiliar com dois níveis UCX1 conectada entre a primeira linha de tensão do primeiro tipo P, a segunda linha de tensão do primeiro tipo N, e um primeiro ponto de comutação auxiliar CX1. Esta primeira unidade de comutação auxiliar UCX1 compreende um primeiro comutador auxiliar KX1 conectado entre a primeira linha de tensão do primeiro tipo P e o primeiro ponto de comutação auxiliar CX1, e um segundo comutador auxiliar KX4 conectado entre a segunda linha de tensão do primeiro tipo N e o dito primeiro ponto de comutação auxiliar CX1.

[0046] O dispositivo conversor representado na figura 3 compreende, adicionalmente, uma segunda unidade de comutação auxiliar com três níveis UCX2 conectada entre a primeira linha de tensão do primeiro tipo P, a segunda linha de tensão do primeiro tipo N, e a terceira linha de tensão do primeiro tipo REF e um segundo ponto de comutação auxiliar CX2. Esta segunda unidade de comutação auxiliar UCX2 compreende um primeiro comutador auxiliar KX12 conectado entre a primeira linha de tensão do primeiro tipo P e o segundo ponto de comutação auxiliar CX2, um segundo comutador auxiliar KX22 conectado entre a segunda linha de tensão do primeiro tipo N e o dito segundo ponto de comutação auxiliar CX2, e um

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21/39 terceiro comutador auxiliar KX32 conectado entre a terceira linha de tensão do primeiro tipo REF e o dito segundo ponto de comutação auxiliar CX2.

[0047] O dispositivo conversor representado na figura 3 compreende adicionalmente um transformador equipado com dois enrolamentos N1, N2. As duas extremidades livres desses enrolamentos N1, N2 são respectivamente conectadas ao primeiro ponto e ao segundo ponto de comutação auxiliar CX1, CX2. As outras duas extremidades desses enrolamentos N1, N2 são, por sua parte, conectadas a um ponto comum que é conectado ao ponto de comutação principal CP.

[0048] O transformador usado é, geralmente, um autotransformador, isto é, um transformador sem isolamento entre os enrolamentos primário e secundário. Os enrolamentos N1, N2 são, geralmente, enrolados inversamente. A função principal do transformador N1, N2 é agir como uma fonte de tensão para derivar a corrente principal que flui através do ponto de comutação principal CP antes que um dos comutadores principais K1, K2, K3 feche. A variação da corrente IV que flui no transformador N1, N2 é, geralmente, regida por um fenômeno de ressonância devido à indutância de dispersão do transformador N1, N2, ao qual pode-se adicionar a indutância de um componente indutivo LR conectado entre o ponto comum dos enrolamentos N1, N2 e o ponto de comutação principal CP (figura 4). A tensão nos terminais dos comutadores principais K1, K2, K3 pode, portanto, ser anulada por um fenômeno de ressonância entre a indutância de dispersão do transformador, possivelmente a indutância LR, e os capacitores CR1, CR2, CR3. As perdas de potência no fechamento dos comutadores principais podem, deste modo, ser reduzidas. Os capacitores CR1, CR2, CR3 também permitem que as perdas de potência na abertura dos comutadores principais K1, K2, K3

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22/39 sejam reduzidas.

[0049] O dispositivo conversor permite que os comutadores auxiliares KX1, KX4, KX12, KX22, KX32 das primeira e segunda unidades de comutação auxiliares sejam abertos sob a corrente zero. O dispositivo conversor também permite que esses comutadores auxiliares KX1, KX4, KX12, KX22, KX32 sejam fechados com uma variação controlada da corrente que flui nos ditos comutadores, através da indutância de dispersão do transformador N1, N2.

[0050] Na modalidade representada na figura 4, o primeiro e o segundo comutadores da segunda unidade de comutação auxiliar foram substituídos por diodos. Uma indutância LR também foi adicionada entre o ponto comum de enrolamentos N1, N2 do transformador e o ponto de comutação principal CP. Esta indutância LR pode corresponder à indutância de dispersão do transformador, em cujo caso a figura 4 mostra um modelo do transformador e a indutância LR não corresponde a um componente indutivo em particular. Neste caso, o ponto comum dos enrolamentos do transformador N1, N2 é conectado diretamente ao ponto de comutação principal CP. A indutância LR representada na figura 4 também pode corresponder a um componente real. No último caso, a indutância LR é adicionada à indutância de dispersão do transformador, e o ponto comum dos enrolamentos do transformador N1, N2 é conectado ao ponto de comutação principal CP através desta indutância LR. Em todas as modalidades descritas a seguir, uma indutância LR pode ser conectada entre o ponto comum dos enrolamentos do transformador N1, N2 e o ponto de comutação principal CP.

[0051] Os diodos DA1, DA4 são usados para proteger o terceiro comutador auxiliar KX32 durante a desmagnetização do transformador N1, N2. Esta desmagnetização é permitida quando a

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23/39 tensão VCOM no ponto de comutação principal CP for zero. Deste modo, exige-se uma corrente de magnetização IR muito fraca, a qual permite que as perdas de potência durante as comutações sejam minimizadas.

[0052] Os enrolamentos do transformador N1, N2 geralmente possuem um número de voltas substancialmente igual, o que permite que operação simétrica do dispositivo conversor seja obtida. Também é possível usar um transformador que possui uma relação de transformação de menor ou mais que ¹Λ o que simplifica o controle do dispositivo no caso de conversões CC/CA com um fator de potencia de

1.

[0053] Na modalidade representada na figura 5, o dispositivo conversor permite que três níveis de tensão de CC U, UREF, U/2 disponíveis em uma primeira, em uma segunda e em uma terceira linhas de tensão de um primeiro tipo PP, REF, P sejam convertidos em uma tensão de CC VC em uma linha de tensão de um segundo tipo C. Este tipo de conversor é geralmente referido como um conversor CC/CC redutor.

[0054] No dispositivo conversor representado na figura 5, o primeiro comutador principal é um transistor T1 conectado à primeira linha de tensão do primeiro tipo PP e orientado para transferir energia a partir da dita linha para o ponto de comutação principal CP, sendo que o segundo comutador principal é um diodo D2 conectado à segunda linha de tensão do primeiro tipo REF e orientado para transferir energia a partir da dita linha para o dito ponto de comutação principal CP. O terceiro comutador principal, por sua parte, compreende um transistor T32 orientado para transferir energia a partir da terceira linha de tensão do primeiro tipo P para o ponto de comutação principal CP e um diodo D31 conectado em série com o dito transistor e orientado da mesma forma.

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24/39 [0055] Quanto à primeira unidade de comutação auxiliar UCX1 do dispositivo conversor representada na figura, o primeiro comutador auxiliar é um transistor TX1 orientado para transferir energia a partir da primeira linha de tensão do primeiro tipo PP para o primeiro ponto de comutação auxiliar CX1, sendo que o segundo comutador auxiliar é um diodo DX4 orientado para transferir energia a partir da segunda linha de tensão do primeiro tipo REF para o dito primeiro ponto de comutação auxiliar CX1.

[0056] Quanto à segunda unidade de comutação auxiliar UCX2 do dispositivo conversor representado na figura 5, o primeiro comutador auxiliar é um diodo DA1 orientado para transformar energia a partir do segundo ponto de comutação auxiliar CX2 para a primeira linha de tensão do primeiro tipo PP, sendo que o segundo comutador auxiliar é um diodo DA4 orientado para transferir energia a partir da segunda linha de tensão do primeiro tipo REF para o dito segundo ponto de comutação auxiliar CX2. O terceiro comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar UCX2, por sua parte, compreende um transistor TX42 orientado para transferir energia a partir da terceira linha de tensão do primeiro tipo P para o segundo oca CX2 e um diodo DX32 conectado em série com o dito transistor e orientado da mesma forma.

[0057] Na modalidade representada na figura 6, o dispositivo conversor permite que uma tensão de CC VC disponível em uma linha de tensão de um segundo tipo C seja convertida em três níveis de tensão de CC U, UREF, U/2 disponíveis em uma primeira, em uma segunda e em uma terceira linhas de tensão de um primeiro tipo PP, REF, P. Este tipo de conversor é geralmente referido como um conversor CC/CC elevador.

[0058] No dispositivo conversor representado na figura 6, o primeiro comutador principal é um diodo D1 conectado à primeira linha

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25/39 de tensão do primeiro tipo PP e orientado para transformar energia a partir do ponto de comutação principal CP para a dita linha, sendo que o segundo comutador principal é um transistor T2 conectado à segunda linha de tensão do primeiro tipo REF e orientado para transferir energia a partir do dito ponto de comutação principal CP para a dita linha. O terceiro comutador principal, por sua parte, compreende um transistor T31 orientado para transformar energia a partir do ponto de comutação principal CP para a terceira linha de tensão do primeiro tipo P e um diodo D32 conectado em série com o dito transistor e orientado da mesma forma.

[0059] Quanto à primeira unidade de comutação auxiliar UCX1 do dispositivo conversor representado na figura 6, o primeiro comutador auxiliar é um diodo DX1 orientado para transformar energia a partir do primeiro ponto de comutação auxiliar CX1 para a primeira linha de tensão do primeiro tipo PP, sendo que o segundo comutador auxiliar é um transistor TX4 orientado para transferir energia a partir do dito primeiro ponto de comutação auxiliar CX1 para a segunda linha de tensão do primeiro tipo REF.

[0060] Quanto à segunda unidade de comutação auxiliar UCX2 do dispositivo conversor representado na figura 6, o primeiro comutador auxiliar é um diodo DA1 orientado para transferir energia a partir do segundo ponto de comutação auxiliar CX2 para a primeira linha de tensão do primeiro tipo PP, sendo que o segundo comutador auxiliar é um diodo DA4 orientado para transferir energia a partir da segunda linha de tensão do primeiro tipo REF para o dito segundo ponto de comutação auxiliar CX2. O segundo comutador auxiliar da segunda unidade de comutação auxiliar UCX2, por sua parte, compreende um transistor TX32 orientado para transferir energia a partir do segundo ponto de comutação auxiliar CX2 para a terceira linha de tensão do primeiro tipo P e um diodo DX42 conectado em série com o dito

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26/39 transistor e orientado da mesma forma.

[0061] Na modalidade representada na figura 7, o dispositivo conversor permite que três níveis de tensão de CC U/2, -U/2, UREF disponíveis em uma primeira, em uma segunda e em uma terceira linhas de tensão de um primeiro tipo P, N, REF sejam convertidos em uma tensão CA VA em uma linha de tensão de um segundo tipo A. Este conversor é um inversor DA/CA com um fator de potencia de 1.

[0062] No dispositivo conversor representado na figura 7, o primeiro comutador principal é um transistor T1 conectado à primeira linha de tensão do primeiro tipo P e orientado para transferir energia a partir da dita linha para o ponto de comutação principal CP, sendo que o segundo comutador principal é um transistor T2 conectado à segunda linha de tensão do primeiro tipo N e orientado para transferir energia a partir do dito ponto de comutação principal CP para a dita linha. O terceiro comutador principal, por sua parte, compreende dois transistores T31, T32 orientados em direções opostas e dois diodos D31, D32 respectivamente conectados em paralelo nos ditos transistores, sendo que cada um dos ditos diodos é orientado para estar conduzindo quando o transistor em paralelo, com o qual é conectado, for polarizado inversamente.

[0063] Quanto à primeira unidade de comutação auxiliar UCX1 do dispositivo conversor representado na figura 7, o primeiro comutador auxiliar é um transistor TX1 orientado para transferir energia a partir da primeira linha de tensão do primeiro tipo P para o primeiro ponto de comutação auxiliar CX1, sendo que o segundo comutador auxiliar é um transistor TX4 orientado para transferir energia a partir do dito primeiro ponto de comutação auxiliar CX1 para a segunda linha de tensão do primeiro tipo N.

[0064] Quanto à segunda unidade de comutação auxiliar UCX2 do dispositivo conversor representado na figura 7, o primeiro comutador

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27/39 auxiliar é um diodo DA1 orientado para transferir energia a partir do segundo ponto de comutação auxiliar CX2 para a primeira linha de tensão do primeiro tipo P, sendo que o segundo comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar é um diodo DA4 orientado para transferir energia a partir da segunda linha de tensão do primeiro tipo N para o dito segundo ponto de comutação auxiliar CX2. O terceiro comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar UCX2, por sua parte, compreende dois transistores TX32, TX42 orientados em direções opostas e dois diodos DX32, DX42 respectivamente conectados em paralelo nos ditos transistores, sendo que cada um dos ditos diodos é orientado para estar conduzindo quando o transistor em paralelo, com o qual é conectado, for polarizado inversamente.

[0065] Na modalidade representada na figura 8, o dispositivo conversor permite que uma tensão CA VA disponível em uma linha de tensão de um segundo tipo A seja convertida em três níveis de tensão de CC U/2, -U/2, UREF em uma primeira, em uma segunda e em uma terceira linhas de tensão de um primeiro tipo P,N, REF. Este conversor é um retificador CA/CC com correção de fator de potencia.

[0066] No dispositivo conversor representado na figura 8, o primeiro comutador principal é um diodo D1 conectado à primeira linha de tensão do primeiro tipo P e orientado para transferir energia a partir do ponto de comutação principal CP para a dita linha, sendo que o segundo comutador principal é um diodo D2 conectado à segunda linha de tensão do primeiro tipo N e orientado para transferir energia a partir da dita linha para o dito ponto de comutação principal CP. O terceiro comutador principal, por sua parte, compreende dois transistores T31, T32 orientados em direções opostas e dois diodos D31, D32 conectados em paralelo respectivamente nos ditos transistores, sendo que cada um dos ditos diodos é orientado para

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28/39 estar conduzindo quando o transistor em paralelo, com o qual é conectado, for polarizado inversamente.

[0067] Quanto à primeira unidade de comutação auxiliar UCX1 do dispositivo conversor representado na figura 8, o primeiro comutador auxiliar é um diodo DX1 orientado para transferir energia a partir do primeiro ponto de comutação auxiliar CX1 para a primeira linha de tensão do primeiro tipo P, sendo que o segundo comutador auxiliar é um diodo DX4 orientado para transferir energia a partir da segunda linha de tensão do primeiro tipo N para o dito primeiro ponto de comutação auxiliar CX1.

[0068] Quanto à segunda unidade de comutação auxiliar UCX2 do dispositivo conversor representado na figura 8, o primeiro comutador auxiliar é um diodo DA1 orientado para transferir energia a partir do segundo ponto de comutação auxiliar CX2 para a primeira linha de tensão do primeiro tipo P, sendo que o segundo comutador auxiliar é um diodo DA4 orientado para transferir energia a partir da segunda linha de tensão do primeiro tipo N para o dito segundo ponto de comutação auxiliar CX2. O terceiro comutador auxiliar da segunda unidade de comutação auxiliar UCX2, por sua parte, compreende dois transistores TX32, TX42 orientados em direções opostas e dois diodos DX32, DX42 respectivamente conectados em paralelo nos ditos transistores, sendo que cada um dos ditos diodos é orientado para estar conduzindo quando o transistor em paralelo, com o qual está conectado, for polarizado inversamente.

[0069] Na modalidade representada na figura 9, o dispositivo conversor permite que três níveis de tensão de CC U/2, -U/2, UREF disponíveis em uma primeira, em uma segunda e em uma terceira linhas de tensão de um primeiro tipo P, N, REF sejam convertidos em uma tensão CA VA em uma linha de tensão de um segundo tipo A, em qualquer direção. Este conversor CC/CA é reversível e permite a

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29/39 operação em modo inversor ou em modo retificador.

[0070] No dispositivo conversor representado na figura 9, o primeiro comutador principal compreende um transistor T1 orientado para transferir energia a partir da primeira linha de tensão do primeiro tipo P para o ponto de comutação principal CP e um diodo D1 conectado em paralelo no dito transistor e orientado para estar conduzindo quando o dito transistor for polarizado inversamente. O segundo comutador principal compreende um transistor T2 orientado para transferir energia a partir do ponto de comutação principal CP para a segunda linha de tensão do primeiro tipo N e um diodo D2 orientado em paralelo no dito transistor e orientado para estar conduzindo quando o dito transistor é polarizado inversamente. O terceiro comutador principal, por sua parte, compreende dois transistores T31, T32 orientados em direções opostas e dois diodos D31, D32 respectivamente conectados em paralelo nos ditos transistores, sendo que cada um dos diodos é orientado para estar conduzindo quando o transistor em paralelo, com o qual é conectado, for polarizado inversamente.

[0071] Quanto à primeira unidade de comutação auxiliar UCX1 do dispositivo conversor representado na figura 9, o primeiro comutador auxiliar compreende um transistor TX1 orientado para transferir energia a partir da primeira linha de tensão do primeiro tipo P para o primeiro ponto de comutação auxiliar CX1 e um diodo DX1 conectado em paralelo no dito transistor e orientado para estar conduzindo quando o dito transistor for polarizado inversamente. O segundo comutador auxiliar da dita primeira unidade de comutação auxiliar UCX1 compreende um transistor TX4 orientado para transferir energia a partir do dito primeiro ponto de comutação principal CX1 para a segunda linha de tensão do primeiro tipo N e um diodo DX4 conectado em paralelo no dito transistor e orientado para estar conduzindo

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30/39 quando o dito transistor for polarizado inversamente.

[0072] Quanto à segunda unidade de comutação auxiliar UCX2 do dispositivo conversor representado na figura 9, o primeiro comutador auxiliar é um diodo DA1 orientado para transferir energia a partir do segundo ponto de comutação auxiliar CX2 para a primeira linha de tensão do primeiro tipo P, sendo que o segundo comutador auxiliar é um diodo DA4 orientado para transferir energia a partir da segunda linha de tensão do primeiro tipo N para o dito segundo ponto de comutação auxiliar CX2. O terceiro comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar UCX2, por sua parte, compreende dois transistores TX32, TX42 orientados em direções opostas e dois diodos DX32, DX42 respectivamente conectados em paralelo nos ditos transistores, sendo que cada um dos ditos diodos é orientado para estar conduzindo quando o transistor em paralelo, com o qual está conectado, for polarizado inversamente.

[0073] Com referência à figura 10, o dispositivo conversor compreende os elementos representados na figura 2 sob as mesmas referências numéricas.

[0074] O dispositivo conversor representado na figura 10 compreende, adicionalmente, uma primeira unidade de comutação auxiliar com dois níveis UCX1 conectada entre a primeira linha de tensão do primeiro tipo P, a segunda linha de tensão do primeiro tipo N e um primeiro ponto de comutação auxiliar CX1. Esta primeira unidade de comutação auxiliar UCX1 compreende um primeiro comutador auxiliar conectado entre a primeira linha de tensão do primeiro tipo P e o primeiro ponto de comutação auxiliar CX1.Este primeiro comutador auxiliar compreende um transistor TX1 orientado para transferir energia a partir da primeira linha de tensão do primeiro tipo P para o primeiro ponto de comutação auxiliar CX1 e um diodo DX1 conectado em paralelo no dito transistor e orientado para estar conduzindo

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31/39 quando o dito transistor for polarizado inversamente. A primeira unidade de comutação auxiliar UCX1 compreende, adicionalmente, um segundo comutador auxiliar conectado entre a segunda linha de tensão do primeiro tipo N e o primeiro ponto de comutação auxiliar CX1.Este segundo comutador auxiliar da primeira unidade de comutação auxiliar compreende um transistor TX4 orientado para transferir energia a partir do primeiro ponto de comutação auxiliar CX1 para a segunda linha de tensão do primeiro tipo N e um diodo DX4 conectado em paralelo no dito transistor e orientado para estar conduzindo quando o dito transistor for polarizado inversamente.

[0075] O dispositivo conversor representado na figura 10 compreende, adicionalmente, uma segunda unidade de comutação auxiliar com três níveis UCX2 conectada entre a primeira linha de tensão do primeiro tipo P, a segunda linha de tensão do primeiro tipo N, a terceira linha de tensão do primeiro tipo REF e um segundo ponto de comutação auxiliar CX2.

[0076] Esta segunda unidade de comutação auxiliar UCX2 do dispositivo conversor representado na figura 10 compreende um primeiro comutador auxiliar (KX12) conectado entre a primeira linha de tensão de primeiro tipo P e o segundo ponto de comutação auxiliar CX2. Este primeiro comutador auxiliar KX12 compreende um primeiro diodo DA12 conectado à primeira linha de tensão de primeiro tipo P e orientado para transferir energia a partir do segundo ponto de comutação auxiliar CX2 para a dita linha, um primeiro transistor TX12 conectado em série com o dito primeiro diodo e orientado em uma direção oposta, e um segundo diodo DX12 conectado em paralelo no dito primeiro transistor e orientado para estar conduzindo quando o dito primeiro transistor for polarizado inversamente.

[0077] A segunda unidade de comutação auxiliar UCX2 do dispositivo conversor representado na figura 10 compreende um

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32/39 segundo comutador auxiliar KX22 conectado entre a segunda linha de tensão de primeiro tipo N e o segundo ponto de comutação auxiliar CX2. Este segundo comutador auxiliar KX22 compreende um primeiro diodo DA22 conectado à segunda linha de tensão do primeiro tipo e orientado para transferir energia a partir da dita linha para o dito segundo ponto de comutação auxiliar CX2, um primeiro transistor TX22 conectado em série com o dito primeiro diodo e orientado em uma direção oposta, e um segundo diodo DX22 conectado em paralelo no dito primeiro transistor e orientado para estar conduzindo quando o dito primeiro transistor for polarizado inversamente.

[0078] A segunda unidade de comutação auxiliar UCX2 do dispositivo conversor representado na figura 10 compreende um terceiro comutador auxiliar KX32 conectado entre a terceira linha de tensão de primeiro tipo RED e o segundo ponto de comutação auxiliar CX2. O terceiro comutador KX32 compreende os primeiros transistores mencionados acima TX12, TX22, os segundos diodos mencionados acima DX12, DX22, e diodos DXP, DXN conectados entre a terceira linha de tensão e primeiro tipo REF e linhas de conexão entre o dito primeiro e o dito segundo diodos.

[0079] O dispositivo conversor representado na figura 10 compreende, adicionalmente, um transformador equipado com dois enrolamentos N1, N2. As duas extremidades livres desses enrolamentos N1, N2 são respectivamente conectadas ao primeiro ponto e ao segundo ponto de comutação auxiliar CX1, CX2. As outras duas extremidades desses enrolamentos N1, N2 são, por sua parte, conectadas a um ponto comum, o qual é conectado à o ponto de comutação principal CP.

[0080] A operação do dispositivo conversor representado na figura é descrita no que segue com referência às figuras 11A a 11Q. Devese notar que a operação detalhada das modalidades representadas

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33/39 nas figuras 5 a 10 pode ser facilmente derivada da descrição a seguir por meio de referência à modalidade representada na figura 4.

[0081] Antes de um tempo t1, apenas o primeiro comutador principal K1 está fechado (figura 11) e a tensão VCOM no ponto de comutação principal CP é igual à tensão na primeira linha de tensão de primeiro tipo P, isto é, U/e (figura 11H).

[0082] Em um tempo t1, o primeiro comutador principal K1 está aberto, enquanto o terceiro comutador principal K3 está fechado (figuras 11A e 11B). Neste momento, o primeiro comutador auxiliar KX1 da primeira unidade de comutação auxiliar UCX1 e o terceiro comutador auxiliar KX32 da segunda unidade de comutação auxiliar UCX2 estão fechados (figuras 11D e 11E) e uma corrente negativa IR flui no transformador N1, N2 (figura 11G). O terceiro e o segundo capacitores CR3, CR2 se descarregam no transformador N1, N2, enquanto o primeiro capacitor CR1 se carrega (figura 11J). Um fenômeno de ressonância, portanto, ocorre entre a indutância LR, o primeiro, o segundo e o terceiro capacitores CR1, CR2, CR3, até que uma tensão VCOM no ponto de comutação principal CP torne-se igual à tensão na terceira linha de tensão de primeiro tipo REF, isto é, a tensão de referência UREF (figura 11H). Este fenômeno de ressonância é acompanhado por uma variação lenta da tensão VCOM no ponto de comutação principal CP, o que permite que o primeiro comutador principal K1 seja operado sob um nível de tensão controlado (figura 11J).

[0083] Em um tempo t2, a tensão VCOM no ponto de comutação principal CP é igual à tensão na terceira linha de tensão de primeiro tipo REF, isto é, a tensão de referência UREF (figura 11H) e a corrente I3 que flui através do terceiro comutador principal K3 é essencialmente igual à corrente de carga (figura 11I). Depois de um período de tempo T2MAX contado a partir do fechamento do primeiro comutador auxiliar

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KX1 da primeira unidade de comutação auxiliar UCX1 e do terceiro comutador auxiliar KX32 da segunda unidade de comutação auxiliar UCX2, esses dois comutadores são abertos novamente. O período T2MAX foi escolhido para que, ao expirar este período de tempo, a tensão VCOM no ponto de comutação principal CP seja igual à tensão na terceira linha de tensão de primeiro tipo REF, isto é, a tensão de referência UREF. O fechamento do primeiro comutador auxiliar KX1 da primeira unidade de comutação auxiliar UCX1 e do terceiro comutador auxiliar KX32 da segunda unidade de comutação auxiliar é, portanto, desempenhado com correntes respectivamente referidas IX1 e IX2, as quais são zero (figuras 11N e 11Q), as quais permitem que as perdas de energia sejam limitadas.

[0084] Em um tempo t3, o terceiro comutador auxiliar K3 está aberto, enquanto o segundo comutador principal K2 está fechado (figuras 11B e 11C). Neste mesmo tempo, o terceiro comutador auxiliar KX32 da segunda unidade de comutação auxiliar UCX2 e o segundo comutador auxiliar KX4 da primeira unidade de comutação auxiliar UCX1 estão fechados (figuras 11E e 11F), e uma corrente negativa IR flui no transformador N1,N2 (figura 11G). O segundo capacitor CR2 se descarrega no transformador N1, N2, enquanto o primeiro e o terceiro capacitores CR1, CR3 se carregam (figura 11J). Um fenômeno de ressonância ocorre novamente entre a indutância LR, o primeiro, o segundo e o terceiro capacitores CR1, CR2, CR3, até que a tensão VCOM no ponto de comutação principal CP se torne igual à tensão na segunda linha de tensão de primeiro tipo N, isto é, U/2 (figura 11H). Este fenômeno de ressonância é acompanhado por uma variação lenta da tensão VCOM no ponto de comutação principal CP, que permite que o terceiro comutador principal K3 seja aberto sob um nível de tensão controlado.

[0085] Em um tempo t4, a tensão VCOM no ponto de comutação

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35/39 principal CP é igual à tensão na segunda linha de tensão de primeiro tipo N, isto é, -U/2 (figura 11H) e a corrente que flui através do segundo comutador principal K2 é essencialmente igual à corrente de carga (figura 11L). Após um período de tempo T2MAX contado a partir do fechamento do terceiro comutador auxiliar KX32 da segunda unidade de comutação auxiliar UCX2 e do segundo comutador auxiliar KX4 da primeira unidade de comutação auxiliar UCX1, esses dois comutadores são novamente abertos. O período de tempo T2MAX foi escolhido para que, ao expirar este período de tempo, a tensão VCOM no ponto de comutação principal CP seja igual à tensão na segunda linha de tensão de primeiro tipo N, isto é, -U/2. A abertura do terceiro comutador auxiliar KX32 da segunda unidade de comutação auxiliar UCX2 e do segundo comutador auxiliar KX4 da primeira unidade de comutação auxiliar UCX1 é desempenhada sob as correntes respectivamente referidas IX32 e IX4, as quais são zero (figuras 11Q e 11O). A abertura desses comutadores acontece, portanto, sob corrente zero, que permite que as perdas de energia sejam limitadas. [0086] Em um tempo t5, antes do fechamento do terceiro comutador principal K3, o terceiro comutador auxiliar KX32 da segunda unidade de comutação auxiliar UCX2 e o segundo comutador auxiliar KX4 da primeira unidade de comutação auxiliar UCX1 são fechados (figura 11E e 11F), e uma corrente positiva IR começa a fluir no transformador N1, N2 (figura 11G) aumentando progressivamente (figura 11G) enquanto o valor da corrente I2 que flui no segundo comutador principal K2 diminui progressivamente (figura 11L).

[0087] Em tempo t6, a corrente IR que flui no transformador N1,

N2 alcança um valor que corresponde à corrente que flui na carga ICOM (figura 11G) e o valor da corrente I2 que flui no segundo comutador principal K2 é cancelado (figura 11L). No mesmo tempo, o segundo comutador principal K2 está aberto enquanto a corrente I2 é

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36/39 zero, o que permite que as perdas de energia sejam limitadas. O terceiro e o primeiro capacitores CR3, CR1 descarregam no transformador N1, N2 (figura 11J), enquanto o segundo capacitor CR2 se carrega. Um fenômeno de ressonância ocorre, dessa forma, entre a indutância LR, o primeiro, o segundo e o terceiro capacitores CR1, CR2, CR3, até que a tensão VCOM no ponto de comutação principal CP se torne igual à tensão na terceira linha de tensão de primeiro tipo REF, isto é, a tensão de referência UREF (figura 11H).

[0088] Em um tempo t7, a tensão VCOM no ponto de comutação principal CP é igual à tensão de referência UREF (figura 11H). No mesmo tempo, o terceiro comutador principal K3 é fechado (figura 11B) sob tensão zero (figura 11H), o que permite que as perdas de energia sejam limitadas. Assim que o terceiro comutador principal K3 é fechado, o fenômeno de ressonância entre a indutância LR, o primeiro, o segundo e o terceiro capacitores CR1, CR2, CR3 é interrompido e a corrente IR que flui no transformador N1, N2 diminui até que ela seja anulada (figura 11G), enquanto a corrente I3 que flui no terceiro comutador principal K3 aumenta (figura 11I).

[0089] Em um tempo t8, a tensão VCOM no ponto de comutação principal CP é igual à tensão na terceira linha de tensão de primeiro tipo REF, isto é, a tensão de referência UREF (figura 11H) e a corrente I3 que flui através do terceiro comutador principal K3 é essencialmente igual à corrente de carga (figura 11I). Depois de um período de tempo T3MAX contado a partir do fechamento do terceiro comutador auxiliar KX32 da segunda unidade de comutação auxiliar CX2 e do segundo comutador auxiliar KX4 da primeira unidade de comutação auxiliar UCX1, esses dois comutadores são novamente abertos. O período de tempo T3MAX foi escolhido para que, ao expirar este período, a corrente IR que flui no transformador N1, N2 seja anulada. O fechamento do terceiro comutador auxiliar KX32 da segunda unidade

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37/39 de comutação auxiliar UCX2 e do segundo comutador auxiliar KX4 da primeira unidade de comutação auxiliar UCX1 é, dessa forma, desempenhado sob as correntes respectivamente referidas IX32 e IX4, as quais são zero (figuras 11Q e 11O), que permite que as perdas de energia sejam limitadas.

[0090] Em um tempo t9, antes do fechamento do primeiro comutador principal K1, o primeiro comutador auxiliar KX1 da primeira unidade de comutação auxiliar UCX1 e o terceiro comutador auxiliar KX32 da segunda unidade de comutação auxiliar UCX2 são fechados (figuras 11D e 11E), e uma corrente positiva IR começa a fluir no transformador N1, N2 aumentado progressivamente (figura 11G), enquanto o valor da corrente I3 que flui no terceiro comutador principal K3 diminui progressivamente (figura 11I).

[0091] Em um tempo t10, a corrente IR que flui no transformador

N1, N2 alcança um valor que corresponde à corrente que flui na carga ICOM (figura 11G) e a corrente I3 que flui no terceiro comutador principal K3 é anulada (figura 11I). No mesmo tempo, o terceiro comutador principal K3 é aberto enquanto a corrente I3 é zero, o que permite que as perdas de energia sejam limitadas. O segundo e o terceiro capacitores CR2, CR3 se carregam no transformador N1, N2 (figura 11J), enquanto o primeiro capacitor CR1 se descarrega. Um fenômeno de ressonância ocorre, dessa forma, entre a indutância LR, o primeiro, o segundo e o terceiro capacitores CR1, CR2, CR3, até que a tensão VCOM no ponto de comutação principal CP se torne igual à tensão na primeira linha de tensão de primeiro tipo P, isto é, U/2 (figura 11H).

[0092] Em um tempo t11, a tensão VCOM no ponto de comutação principal CP é igual à tensão U/2 na primeira linha de tensão do primeiro tipo (figura 11H) e a tensão V1 nos terminais do primeiro comutador principal K1 alcança um valor zero (figura 11J). No mesmo

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38/39 tempo, o primeiro comutador principal K1 é fechado (figura 11A) sob tensão zero (figura 11I), o que permite que as perdas de energia sejam limitadas. Assim que o primeiro comutador principal K1 for fechado, o fenômeno de ressonância entre a indutância LR, o primeiro, o segundo e o terceiro capacitores CR1, CR2, CR3 é interrompido e a corrente Ir que flui no transformador N1, N2 aumenta até que ela seja anulada (figura 11G), enquanto a corrente I1 que flui no primeiro comutador principal K1 aumenta (figura 11K).

[0093] Em um tempo t12, a tensão VCOM no ponto de comutação principal CP é igual à tensão na primeira linha de tensão de primeiro tipo P, isto é, U/2 (figura 11 H) e a corrente de carga é essencialmente igual à corrente I1 que flui através do primeiro comutador principal K1 (figura 11K). Após um período de tempo T3MAX contado a partir do fechamento do primeiro comutador auxiliar KX1 da primeira unidade de comutação auxiliar UCX1 e do terceiro comutador auxiliar KX32 da segunda unidade de comutação auxiliar UCX2, esses dois comutadores são abertos novamente. O período de tempo T3MAX foi escolhido para que, ao expirar este período de tempo, a corrente Ir que flui no transformador N1, N2 seja anulada. O fechamento do primeiro comutador auxiliar KX1 da primeira unidade de comutação auxiliar UCX1 e do terceiro comutador auxiliar KX32 da segunda unidade de comutação auxiliar UCX2 é, dessa forma, desempenhado sob as correntes respectivamente referidas IX1 e IX32, as quais são zero (figuras 11N e 11Q), que permite que as perdas de energia sejam limitadas.

[0094] No caso onde a corrente de carga ICOM é negativa, as variações da corrente IR que flui no transformador N1, N2 são representadas na figura 12, e a descrição acima da operação se aplica da mesma forma.

[0095] O conversor, de acordo com a invenção, permite, dessa

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39/39 forma, que as perdas de energia sejam limitadas quando acontece a comutação dos comutadores principais K1, K2, K3, independente do fator de potencia da carga.

[0096] Os dispositivos conversores descritos no precedente podem ser usados em um abastecimento de energia ininterrupto 101, tal como aquele representado na figura 12. Este abastecimento de energia ininterrupto compreende uma entrada de abastecimento de energia 102, na qual se aplica uma tensão de entrada variável de um primeiro sistema de energia trifásico. O abastecimento de energia ininterrupto compreende um retificador 103, sendo que o dito retificador é conectado entre a entrada de abastecimento de energia 102, por um lado, e duas linhas de saída 104 ou barramentos de tensão substancialmente CC, por outro lado. O abastecimento de energia ininterrupto compreende um inversor 106 que corresponde a um dos dispositivos conversores descritos no precedente, sendo que o dito inversor é conectado entre as linhas de saída 104 e uma saída 107 designada a fornecer uma tensão CA trifásica assegurada a uma carga 108. O barramento de tensão de CC 104 também é conectado à uma bateria 109 por meio de um conversor CC/CC 110.

[0097] Conforme pode-se ver na figura 13, os comutadores de estado sólido 111 e 112 permitem que a seleção seja feita entre a entrada de abastecimento de energia 102 do primeiro sistema de energia trifásico e uma entrada de abastecimento de energia 113 de um segundo sistema de energia, o qual também é trifásico. Assim, é possível fornecer a carga por meio do primeiro sistema de energia seguro através do abastecimento de energia ininterrupto 101, e se exigido, alternar para o segundo sistema de energia.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo conversor que permite que os níveis de tensão elétricos (U/2, -U/2, UREF; U, UREF, U/2) disponíveis em uma primeira, uma segunda e em uma terceira linhas de tensão de um primeiro tipo (P, N, REF; PP, REF, P) sejam transformados em uma tensão (VA; VC) em uma linha de tensão de um segundo tipo (A; C), em qualquer direção, sendo que o dito dispositivo compreende:

- uma primeira unidade de comutação principal (UC1) conectada à dita primeira linha de tensão do primeiro tipo (P; PP) e equipada com um primeiro comutador principal (K1; T1; T11, D11, T12, D12; T1, D1; D1),

- uma segunda unidade de comutação principal (UC2) conectada à dita segunda linha de tensão do primeiro tipo (N; REF) e equipada com um segundo comutador principal (K2; T2; T22, D22, T21, D21; T2, D2; D2),

- um ponto de comutação principal (CP) conectado à dita linha de tensão do segundo tipo (A; C) e conectado à dita primeira e à dita segunda unidade de comutação principal, e

- um terceiro comutador principal (K3; T3; DP, T12, D12, DN, T21, D21; T31, D31, T32, D32; T31, D32; T32, D31) comum às ditas primeira e segunda unidades de comutação principais, sendo que o dito terceiro comutador principal é conectado ao dito ponto de comutação principal (CP) e à dita terceira linha de tensão do primeiro tipo (REF; P), caracterizado pelo fato de que compreende:

- um primeiro, um segundo e terceiro capacitores (CR1, CR2, CR3) conectados entre o dito ponto de comutação principal (CP) e as respectivamente ditas primeira, segunda e terceira linhas de tensão do primeiro tipo,

- uma primeira unidade de comutação auxiliar (UCX1)

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2/12 conectada entre a primeira linha de tensão do primeiro tipo, a segunda linha de tensão do primeiro tipo e um primeiro ponto de comutação auxiliar (CX1),

- uma segunda unidade de comutação auxiliar (UCX2) conectada entre a primeira linha de tensão do primeiro tipo, a segunda linha de tensão do primeiro tipo, a terceira linha de tensão do primeiro tipo e um segundo ponto de comutação auxiliar (CX2), e

- um transformador equipado com enrolamentos (N1, N2) fornecidos com duas extremidades livres e com duas extremidades conectadas a um ponto comum, sendo que o dito ponto comum é conectado ao dito ponto de comutação principal, sendo as duas extremidades livres respectivamente conectadas ao dito primeiro ponto e ao dito segundo ponto de comutação auxiliar.

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira unidade de comutação auxiliar (UCX1) compreende:

- um primeiro comutador auxiliar da dita primeira unidade de comutação auxiliar (KX1; TX1; DX1; TX1, DX1) conectado entre a primeira linha de tensão do primeiro tipo (P.; PP) e o primeiro ponto de comutação auxiliar (CX1), e

- um segundo comutador auxiliar da dita primeira unidade de comutação auxiliar (KX4; TX4; DX4; TX4, DX4) conectado entre a segunda linha de tensão do primeiro tipo (N; REF) e o dito primeiro ponto de comutação auxiliar (CX1).
3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a segunda unidade de comutação auxiliar (UCX2) compreende:

- um primeiro comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar (KX12; DA1; DA12, TX12, DX12) conectado entre a primeira linha de tensão do primeiro tipo (P; PP) e o segundo

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3/12 ponto de comutação auxiliar (CX2),

- um segundo comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar (KX22; DA4; DA22, TX22, DX22) conectado entre a segunda linha de tensão do primeiro tipo (N; REF) e o dito segundo ponto de comutação auxiliar (CX2), e

- um terceiro comutador auxiliar da segunda unidade de comutação auxiliar (KX32; TX12, TX22, DX12, DX22, DXP, DXN;

TX32, DX32, TX42, DX42; TX32, DX42; TX42, DX32) conectado entre a terceira linha de tensão do primeiro tipo (REF; P) e o dito segundo ponto de comutação auxiliar (CX2).
4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que:

- o primeiro comutador auxiliar da segunda unidade de comutação auxiliar é um diodo (DA1) orientado para transferir energia a partir do segundo ponto de comutação auxiliar (CX2) para a primeira linha de tensão do primeiro tipo, e

- o segundo comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar é um diodo (DA4) orientado para transferir energia a partir da segunda linha de tensão do primeiro tipo para o dito segundo ponto de comutação auxiliar (CX2).
5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que:

- o primeiro comutador principal é um transistor (T1) conectado à primeira linha de tensão do primeiro tipo e orientado para transferir energia a partir da dita linha para o ponto de comutação principal (CP),

- o segundo comutador principal é um diodo (D2) conectado à segunda linha de tensão do primeiro tipo e orientado para transferir energia a partir da dita linha para o ponto de comutação principal (CP),

- o terceiro comutador principal compreende um transistor

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4/12 (T32) orientado para transferir energia a partir da terceira linha de tensão do primeiro tipo para o dito ponto de comutação principal (CP) e um diodo (D31) conectado em série com o dito transistor e orientado da mesma forma,

- o primeiro comutador auxiliar da primeira unidade de comutação auxiliar é um transistor (TX1) orientado para transferir energia a partir da primeira linha de tensão do primeiro tipo para o primeiro ponto de comutação auxiliar (CX1),

- o segundo comutador auxiliar da dita primeira unidade de comutação auxiliar é um diodo (DX4) orientado para transferir energia a partir da segunda linha de tensão do primeiro tipo para o dito primeiro ponto de comutação auxiliar (CX1),

- o primeiro comutador auxiliar da segunda unidade de comutação auxiliar é um diodo (DA1) orientado para transferir energia a partir do segundo ponto de comutação auxiliar (CX2) para a primeira linha de tensão do primeiro tipo,

- o segundo comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar é um diodo (DA4) orientado para transferir energia a parti da segunda linha de tensão do primeiro tipo para o dito segundo ponto de comutação auxiliar (CX2),

- o terceiro comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar compreende um transistor (TX42) orientado para transferir energia a partir da terceira linha de tensão do primeiro tipo para o dito segundo ponto de comutação auxiliar (CX2) e um diodo (DX32) conectado em série com o dito transistor e orientado da mesma forma.
6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que:

- o primeiro comutador principal é um diodo (D1) conectado à primeira linha de tensão do primeiro tipo e orientado para transferir

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5/12 energia a partir do ponto de comutação principal (CP) para a dita linha,

- o segundo comutador principal é um transistor (T2) conectado à segunda linha de tensão do primeiro tipo e orientado para transferir energia a partir do dito ponto de comutação principal (CP) para a dita linha,

- o terceiro comutador principal compreende um transistor (T31) orientado para transferir energia a partir do dito ponto de comutação principal (CP) para a terceira linha de tensão do primeiro tipo e um diodo (D32) conectado em série com o dito transistor e orientado da mesma forma,

- o primeiro comutador auxiliar da primeira unidade de comutação auxiliar é um diodo (DX1) orientado para transferir energia a partir do primeiro ponto de comutação auxiliar (CX1) para a primeira linha de tensão do primeiro tipo,

- o segundo comutador auxiliar da dita primeira unidade de comutação auxiliar é um transistor (TX4) orientado para transferir energia a partir do dito primeiro ponto de comutação auxiliar (CX1) para a segunda linha de tensão do primeiro tipo,

- o primeiro comutador auxiliar da segunda unidade de comutação auxiliar é um diodo (DA1) orientado para transferir energia a partir do segundo ponto de comutação auxiliar (CX2) para a primeira linha de tensão do primeiro tipo,

- o segundo comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar é um diodo (DA4) orientado para transferir energia a partir da segunda linha de tensão do primeiro tipo para o dito segundo ponto de comutação auxiliar (CX2),

- o terceiro comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar compreende um transistor (TX32) orientado para transferir energia a partir do dito segundo ponto de comutação auxiliar (CX2) para a terceira linha de tensão do primeiro tipo e um diodo

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6/12 (DX42) conectado em serie com o dito transistor e orientado da mesma forma.
7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que:

- o primeiro comutador principal é um transistor (T1) conectado à primeira linha de tensão do primeiro tipo e orientado para transferir energia a partir da dita linha para o ponto de comutação principal (CP),

- o segundo comutador principal é um transistor (T2) conectado à segunda linha de tensão do primeiro tipo e orientado para transferir energia a partir do dito ponto de comutação principal (CP) para a dita linha,

- o terceiro comutador principal compreende dois transistores (T31, T32) orientados em direções opostas e dois diodos (D31, D32) respectivamente conectados em paralelo aos ditos transistores, sendo que cada um dos ditos diodos é orientado para estar conduzindo quando o transistor em paralelo, com o qual é conectado, for polarizado inversamente,

- o primeiro comutador auxiliar da primeira unidade de comutação auxiliar é um transistor (TX1) orientado para transferir energia a partir da primeira linha de tensão do primeiro tipo para o primeiro ponto de comutação auxiliar (CX1),

- o segundo comutador auxiliar da dita primeira unidade de comutação auxiliar é um transistor (TX4) orientado para transferir energia a partir do dito primeiro ponto de comutação auxiliar (CX1) para a segunda linha de tensão do primeiro tipo,

- o primeiro comutador auxiliar da segunda unidade de comutação auxiliar é um diodo (DA1) orientado para transferir energia a partir do segundo ponto de comutação auxiliar (CX2) para a primeira linha de tensão do primeiro tipo,

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7/12

- o segundo comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar é um diodo (DA4) orientado para transferir energia a partir da segunda linha de tensão do primeiro tipo para o dito segundo ponto de comutação auxiliar (CX2),

- o terceiro comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar compreende dois transistores (TX32, TX42) orientado em direções opostas e dois diodos (DX32, DX42) respectivamente conectados em paralelo nos ditos transistores, sendo que cada um dos ditos diodos é orientado para estar conduzindo quando o transistor em paralelo, com o qual é conectado, for polarizado inversamente.
8. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que:

- o primeiro comutador principal é um diodo (D1) conectado à primeira linha de tensão do primeiro tipo e orientado para transferir energia a partir do ponto de comutação principal (CP) para a dita linha,

- o segundo comutador principal é um diodo (D2) conectado à segunda linha de tensão do primeiro tipo e orientado para transferir energia a partir da dita linha para o dito ponto de comutação principal (CP),

- o terceiro comutador principal compreende dois transistores (T31, T32) orientados em direções opostas e dois diodos (D31, D31) respectivamente conectados em paralelo nos ditos transistores, sendo que cada um dos ditos diodos é orientado para estar conduzindo quando o transistor em paralelo, com o qual é conectado, for polarizado inversamente,

- o primeiro comutador auxiliar da primeira unidade de comutação auxiliar é um diodo ( DX1) orientado para transferir energia a partir do primeiro ponto de comutação auxiliar (CX1) para a primeira linha de tensão do primeiro tipo,

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8/12

- o segundo comutador auxiliar da dita primeira unidade de comutação auxiliar é um diodo (DX4) orientado para transferir energia a partir da segunda linha de tensão do primeiro tipo para o dito primeiro ponto de comutação auxiliar (CX1),

- o primeiro comutador auxiliar da segunda unidade de comutação auxiliar é um diodo (DA1) orientado para transferir energia a partir do segundo ponto de comutação auxiliar (CX2) para a primeira linha de tensão do primeiro tipo,

- o segundo comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar é um diodo (DA4) orientado para transferir energia a partir da segunda linha de tensão do primeiro tipo para o dito segundo ponto de comutação auxiliar (CX2),

- o terceiro comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar compreende dois transistores (TX32, TX42) orientados em direções opostas e dois diodos (DX32, DX42) respectivamente conectados em paralelo nos ditos transistores, sendo que cada um dos ditos diodos é orientado para estar conduzindo quando o transistor em paralelo, com o qual é conectado, for polarizado inversamente.
9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que:

- o primeiro comutador principal compreende um transistor (T1) orientado para transferir energia a partir da primeira linha de tensão do primeiro tipo para o ponto de comutação principal (CP) e um diodo (D1) conectado em paralelo no dito transistor e orientado para estar conduzindo quando o dito transistor for polarizado inversamente,

- o segundo comutador principal compreende um transistor (T2) orientado para transferir energia a partir do ponto de comutação principal (CP) para a segunda linha de tensão do primeiro tipo e um diodo (D2) orientado em paralelo no dito transistor e orientado para

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9/12 estar conduzindo quando o dito transistor for polarizado inversamente,

- o terceiro comutador principal compreende dois transistores (T31, T32) orientados em direções opostas e dois diodos (D31, D32) respectivamente conectados em paralelo nos ditos transistores, sendo que cada um dos ditos diodos é orientado para estar conduzindo quando o transistor em paralelo, com o qual é conectado, for polarizado inversamente,

- o primeiro comutador auxiliar da primeira unidade de comutação auxiliar compreende um transistor (TX1) orientado para transferir energia a partir da primeira linha de tensão do primeiro tipo para o primeiro ponto de comutação auxiliar (CX1) e um diodo (DX1) conectado em paralelo no dito transistor e orientado para estar conduzindo quando o dito transistor for polarizado inversamente,

- o segundo comutador auxiliar da dita primeira unidade de comutação auxiliar compreende um transistor (TX4) orientado para transferir energia a partir do dito primeiro ponto de comutação principal (CX1) para a segunda linha de tensão do primeiro tipo e um diodo (DX4) conectado em paralelo no dito transistor e orientado para estar conduzindo quando o dito transistor for polarizado inversamente,

- o primeiro comutador auxiliar da segunda unidade de comutação auxiliar é um diodo (DA1) orientado para transferir energia a partir do segundo ponto de comutação auxiliar (CX2) para a primeira linha de tensão do primeiro tipo,

- o segundo comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar é um diodo (DA4) orientado para transferir energia a partir da segunda linha de tensão do primeiro tipo para o dito segundo ponto de comutação auxiliar (CX2),

- o terceiro comutador auxiliar da dita segunda unidade de comutação auxiliar compreende dois transistores (TX32, TX42) orientados em direções opostas e dois diodos (DX32, DX42)

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10/12 respectivamente conectados em paralelo nos ditos transistores, sendo que cada um dos ditos diodos é orientado para estar conduzindo quando o transistor em paralelo, com o qual é conectado, for polarizado inversamente.

10. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que:

- o primeiro comutador principal (K1) compreende um primeiro transistor (T11) conectado à primeira linha de tensão do primeiro tipo (P) e orientado para transferir energia a partir da dita linha para o ponto de comutação principal (CP), um segundo transistor (T12) conectado em série com o dito primeiro transistor e orientado na mesma direção, um primeiro e um segundo diodos (D11, D12) respectivamente conectados em paralelo no dito primeiro e no dito segundo transistores, sendo que cada um dos ditos diodos é orientado para estar conduzindo quando o transistor em paralelo, com qual é conectado, for polarizado inversamente,

- o segundo comutador principal (K2) compreende um primeiro transistor (T22) conectado à segunda linha de tensão do primeiro tipo (N) e orientado para transferir energia a partir do dito ponto de comutação principal (CP) para a dita linha, um segundo transistor (T21) conectado em serie com o dito primeiro transistor e orientado na mesma direção, um primeiro e um segundo diodos (d22, D21) respectivamente conectados em paralelo no dito primeiro e no dito segundo transistores, sendo que cada um dos ditos diodos é orientado para estar conduzindo quando o transistor em paralelo, com o qual é conectado, for polarizado inversamente,

- o terceiro comutador principal (K3) compreende os ditos segundos transistores (T12, T21), os ditos segundos diodos (D12, D21) e os diodos (DP, DN) conectados entre a terceira linha de tensão do primeiro tipo (REF) e as linhas de conexão entre os ditos primeiro e

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11/12 segundo transistores (T11, T22, T12, T21).

11. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que:

- o primeiro comutador auxiliar da primeira unidade de comutação auxiliar compreende um transistor (TX1) orientado para transferir energia a partir da primeira linha de tensão do primeiro tipo para o primeiro ponto de comutação auxiliar (CX1) e um diodo (DX1) conectado em paralelo no dito transistor e orientado para estar conduzindo quando o dito transistor for polarizado inversamente,

- o segundo comutador auxiliar da dita primeira unidade de comutação auxiliar compreende um transistor (TX4) orientado para transferir energia a partir do dito primeiro ponto de comutação auxiliar (CX1) para a segunda linha de tensão do primeiro tipo e um diodo (DX4) conectado em paralelo no dito transistor e orientado para estar conduzindo quando o dito transistor for polarizado inversamente.
12. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que:

- o primeiro comutador auxiliar (KX12) da dita segunda unidade de comutação auxiliar (UCX2) compreende um primeiro diodo (DA12) conectado à primeira linha de tensão do primeiro tipo (P) orientado para transferir energia partir do seguindo ponto de comutação auxiliar (CX2) para a dita linha, um primeiro transistor (TX12) conectado em serie com o dito primeiro diodo e orientado em uma direção oposta, e um segundo diodo (DX12) conectado em paralelo no dito primeiro transistor e orientado para estar conduzindo quando o dito transistor for polarizado inversamente,

- o segundo comutador auxiliar (KX22) da dita segunda unidade de comutação auxiliar (UCX2) compreende um primeiro diodo (DA22) conectado à segunda linha de tensão do primeiro tipo (N) orientado para transferir energia a partir da dita linha para o dito

Petição 870200013556, de 28/01/2020, pág. 53/60

12/12 segundo ponto de comutação auxiliar (CX2), um primeiro transistor (TX22) conectado em serie com o dito primeiro diodo e orientado em uma direção oposta para estar conduzindo quando o dito transistor for polarizado inversamente,

- o terceiro comutador (KX32) da dita segunda unidade de comutação auxiliar (UCX2) compreende os ditos primeiros transistores (TX12, TX22), os ditos segundos diodos (DX12, DX22) e os diodos (DXP, DXN) conectados entre a terceira linha de tensão do primeiro tipo (REF) e as linhas de conexão entre os ditos primeiro e segundo diodos (DA12, DA22, DX12, DX22).
13. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que os enrolamentos do transformador (n1, N2) possuem um número de voltas igual.
14. Abastecimento de energia ininterrupto (101) que compreende uma entrada de abastecimento de energia (102) na qual uma tensão de entrada de CA é aplicada, um retificador (103) conectado à dita entrada, duas linhas de tensão CC de sinais opostos conectadas na saída do dito retificador, um inversor (106) conectado às ditas linhas de tensão CC e que compreende uma saída (107) designada a fornecer uma tensão assegurada, caracterizado pelo fato de que o dito inversor é um dispositivo conversor como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes e fornece uma tensão CA assegurada a partir das tensões CC.