ES2217505T3 - Regulador de tension controlado por microprocesador. - Google Patents

Abstract

UN REGULADOR DE LA TENSION CONTROLADO POR MICROPROCESADOR PARA UN ALTERNADOR REDUCE EL DRENAJE DE LA BATERIA ELIMINANDO LA CORRIENTE DESDE LA BOBINA INDUCTORA DURANTE EL TIEMPO EN QUE EL ALTERNADOR NO ESTA GIRANDO, SEGUN SE INDICA POR UNA SEÑAL DE DETECCION DE CORRIENTE ALTERNA EN UNO DE LOS ARROLLAMIENTOS DEL ALTERNADOR ANTES DE LA RECTIFICACION. EL CONMUTADOR DE LA BOBINA INDUCTORA SE CONTROLA POR EL MICROPROCESADOR PARA UNO DE CUATRO CICLOS DE SERVICIO PARA PROPORCIONAR UNA REGULACION DE LA TENSION EFECTIVA CON UN MINIMO DE HARDWARE ADICIONAL. EL MICROPROCESADOR GENERA UNA SEÑAL DE ADVERTENCIA EN EL CASO DE UNA CONDICION OPERATIVA NO ESTANDAR, TAL COMO REGULACION DE LA TENSION DE DERIVA, BATERIAS DESCONECTADAS O LIMITES TERMICOS QUE APROXIMEN LA DESACTIVACION.

Description

Regulador de tensión controlado por microprocesador.

Antecedentes del invento

Este invento se refiere a un regulador de tensión adecuado para su uso con un generador tal como un alternador, y en particular a un regulador de tensión que proporciona funciones perfeccionadas de control.

La Figura 9 muestra un alternador A de doble tensión de la técnica anterior que suministra intensidades de corriente de salida a dos barras colectoras separadas, una barra colectora de 28 voltios y una barra colectora de 14 voltios en este ejemplo. Este alternador es adecuado para uso en un sistema de doble batería que usa una primera batería B1 interpuesta entre tierra y la barra colectora de 14 voltios, y una segunda batería B2 interpuesta entre la barra colectora de 14 voltios y la barra colectora de 24 voltios.

En la manera convencional, el alternador A incluye una bobina de campo F y dos conjuntos de devanados W de estator. Los devanados W de estator están conectados mediante diodos rectificadores D a la barra colectora de 28 voltios, y los devanados W de estator están conectados también a la barra colectora de 14 voltios mediante interruptores de devanado tales como un rectificador controlado de silicio (en adelante SCR) S. Convencionalmente, el alternador A se controla mediante un regulador de tensión (no mostrado en la Figura 9) que controla la corriente que atraviesa la bobina de campo F para regular la tensión en la barra colectora de 28 voltios, y que controla los interruptores de devanado S para regular la tensión en la barra colectora de 14 voltios.

En épocas anteriores, los reguladores de tensión se han construido tanto como circuitos analógicos como con circuitos digitales, en algunos casos incluyendo microordenadores. Véanse, por ejemplo, la patente de EE.UU. Nº 4.659.977 expedida a Kissel, y la patente de EE,UU. Nº 5.216.350 expedida a Judge. La patente de EE.UU. Nº 5.225.764 expedida a Falater describe un regulador digital de tensión que emplea un generador de ciclo de trabajo que varía el ciclo de trabajo de un interruptor de bobina de campo.

En la patente de EE.UU. Nº 5.260.641 expedida a Shiro Iwatani se describe un dispositivo para cortar la corriente en la bobina de campo de un generador cuando cesa la generación de energía.

A pesar de este trabajo, hay actualmente una necesidad de un regulador perfeccionado de tensión que sea al mismo tiempo de un funcionamiento efectivo y de una construcción económica.

Sumario del invento

El presente invento se define mediante las reivindicaciones siguientes.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un diagrama de bloques de un regulador de tensión que incorpora una realización preferida del presente invento.

La Figura 2 es un esquema de un circuito de detección incluido en la realización de la Figura 1.

Las Figuras 3 a 7 son diagramas de flujo de rutinas de software ejecutadas por el microcontrolador de la Figura 1.

Las Figuras 8 a hasta 8d son diagramas de temporización para cuatro ciclos de trabajo de transistor de bobina de campo proporcionados por el regulador de la Figura 1.

La Figura 9 es un esquema de un alternador de la técnica anterior adecuado para usarlo con este invento.

Descripción detallada de las realizaciones actualmente preferidas

Una primera función que se describe a continuación se refiere a la manera en que el regulador vigila una señal de corriente alterna asociada con un devanado de estator para determinar cuándo está girando el generador y funcionando apropiadamente. De este modo se puede interrumpir la corriente de la bobina de campo cuando el generador no esté girando para reducir el consumo de la batería e impedir la producción de daños a una bobina de campo de alternador que tenga corriente.

Una segunda función que se describe a continuación se refiere a la manera en que el software de un procesador digital incluido en el regulador de tensión genera una señal de control de interruptor que conmuta el interruptor de bobina de campo conectándolo y desconectándolo con un ciclo de trabajo variable. Mediante la utilización de una señal de reloj asociada con el procesador digital, se obtiene un ciclo de trabajo apropiado sin la necesidad de un circuito de modulación separado para anchura de impulso. Mediante la limitación a cuatro del número de niveles intermedios de ciclo de trabajo, se proporciona un regulador de tensión efectivo que minimiza los problemas de control tales como las oscilaciones pendulares, que son oscilaciones de tensión a baja frecuencia alrededor de una tensión de referencia.

Una tercera función que también se describe a continuación se refiere a la manera en que el software del procesador digital incluido en el regulador de tensión genera una señal de aviso cuando se detecta una condición de funcionamiento no estándar del alternador o del regulador de tensión. Esta señal de aviso se activa también si se desarrollan condiciones extremas de funcionamiento del alternador o del generador de tensión que puedan dar lugar a la avería de un componente. La señal de aviso se puede usar para informar a un operador de que el sistema de alimentación de energía eléctrica se está acercando a una condición de temperatura excesivamente alta, una condición de deriva de la tensión regulada, o una condición de excesiva fluctuación periódica de la tensión, por ejemplo. El operador entonces puede tomar la acción apropiada, que podría evitar la avería de un componente.

Volviendo ahora a los dibujos, la Figura 1 proporciona un diagrama de bloques de un regulador 10 de tensión de acuerdo con una realización de este invento. El regulador 10 de tensión incluye un microcontrolador 12 que ejecuta un conjunto de rutinas de software a un régimen determinado por una señal de reloj generada por un reloj 14. El microcontrolador 12 incluye un procesador digital, un convertidor analógico-digital, memorias adecuadas, y puede ser cualquier microcontrolador adecuado. Por ejemplo, se ha averiguado que resulta adecuado el microcontrolador ofrecido por Motorola como Nº de pieza MC 68HC11.

El regulador 10 de tensión de la figura 1 se ha destinado para su uso con el alternador A mostrado en la Figura 9. Las señales de entrada al microcontrolador 12 se muestran en el lado izquierdo de la Figura 1, y las señales de salida generadas por el microcontrolador 12 se muestran en el lado derecho de la Figura 1.

Con respecto a las señales de entrada, el microcontrolador 12 recibe cuatro señales de entrada analógicas del modo siguiente:

Detección de c.a. - La señal de entrada de detección de c.a. responde a la tensión de salida suministrada por uno de los devanados W del estator antes de la rectificación. De ese modo, la señal de detección de c.a. es una tensión alterna que está presente siempre que esté girando el alternador y esté circulando una corriente adecuada a través de la bobina F de campo de la Figura 8.

Detección de 14 V. - Esta señal es una tensión analógica proporcional a la tensión de la barra colectora de 14 voltios.

Detección de 28 V. - Esta señal es una tensión analógica proporcional a la tensión de la barra colectora de 28 voltios.

Detección de temperatura. - La detección de temperatura es una tensión analógica proporcional a la temperatura ambiente medida por un dispositivo que responde a la temperatura incluido en el regulador 10.

La Figura 2 muestra un esquema de los circuitos básicos adecuados para su uso con cada uno de los circuitos de detección descritos anteriormente, excepto el del detector de temperatura. Como se muestra en la Figura 2, cada circuito de detección incluye un divisor de tensión constituido por resistencias 16 y 18. La señal de entrada al microcontrolador se toma del nodo entre las resistencias 16 y 18. Un condensador 20 promedia las fluctuaciones de esta señal de entrada, y un diodo Zener protege la entrada analógica contra elevados transitorios de tensión. Las resistencias 16 y 18 y el diodo Zener se seleccionan para asegurar que la señal de entrada al microcontrolador permanezca dentro del intervalo de tensiones deseado, adecuadas para utilizarlas como una entrada analógica al microcontrolador 12.

La entrada de reposición del microcontrolador 12 responde también a un circuito de detección de activación, que a su vez responde al interruptor de encendido del vehículo en el que está montado el alternador.

El microcontrolador 12 genera señales de control para dos conjuntos de transistores. El primero es un conjunto de transistores 22 de excitación de campo que controlan la corriente de campo que circula a través de la bobina F de campo de la Figura 9. Los transistores 22 de excitación de campo funcionan como interruptores de conexión/desconexión de la corriente de la bobina de campo. El microcontrolador 12 controla también un segundo conjunto de transistores 24 de disparo SCR, que a su vez están acoplados a la entrada de disparo de los interruptores S de transistor de SCR (rectificador controlado de silicio) de la Figura 9. Mediante el control del ciclo de trabajo de los transistores 22 de excitación de campo, el microcontrolador 12 controla la intensidad media de corriente de bobina de campo que llega a la bobina F de campo, y por tanto la potencia producida por el alternador, manteniendo la tensión regulada en la barra colectora de 28 voltios. El microcontrolador 12 controla la tensión en la barra colectora de 14 voltios mediante el control de los transistores 24 de disparo de los SCR. El microcontrolador 12 controla también un relé de sobretensión y un indicador de aviso.

Las Figuras 3 a 7 definen el funcionamiento básico en las rutinas de software que son ejecutadas por el microcontrolador 12. El diagrama de flujo de la Figura 3 muestra el flujo total del programa, y los diagramas de flujo de las Figuras 4 a 7 detallan subrutinas seleccionadas que se han mostrado en la Figura 3.

Como se muestra en la Figura 3, cuando el circuito de detección de activación inicia el funcionamiento del microcontrolador 12 en respuesta a la activación del interruptor de encendido del vehículo, el microcontrolador se inicia, y entonces un contador de activación y un indicador de banco funcionan por incrementos incrementan en el bloque 30. De ese modo, el contador de activación mantiene una cuenta del número total de veces que se ha activado el regulador de tensión. El indicador de banco controla una memoria interna del microcontrolador 12, que se usa para almacenar la máxima temperatura medida por el regulador de tensión durante la activación respectiva. En repetidas ocasiones durante el funcionamiento, como por ejemplo en el bloque 32, la rutina comprueba la temperatura desde el circuito de detección de temperatura y almacena la nueva temperatura en la memoria controlada por el indicador de banco en el caso de que la temperatura recientemente medida sea mayor que la temperatura previamente almacenada.

A continuación se envía un impulso de vigilancia en el bloque 34 a la fuente de alimentación, para indicar que el programa se está ejecutando en la secuencia apropiada. Si el impulso de vigilancia no aparece como estaba previsto, la fuente de alimentación repone al microcontrolador 12. Esta protección es importante para mantener el control del sistema mediante el microcontrolador 12, que ejecuta su programa continuamente.

Seguidamente, la rutina lee la temperatura del circuito de detección de temperatura, y calcula un factor de compensación por temperatura en el bloque 36. Asimismo, el indicador de temperatura se conecta si la temperatura medida sobrepasa un valor límite. Como es bien sabido, los puntos apropiados de ajuste de la regulación de tensión y los puntos apropiados de protección contra sobretensiones varían en función de la temperatura ambiente. La rutina entonces determina puntos apropiados de ajuste y límites apropiados de sobretensión en el bloque 38, en función de la temperatura ambiente medida. Por ejemplo, el microcontrolador puede usar una tabla de consulta o una relación algebraica almacenada para determinar un punto de ajuste SPL y un límite de sobretensión OVL como una función de la temperatura ambiente medida. Una vez que se han determinado SPL y OVL, se puede determinar un número de puntos de ajuste relacionados algebraicamente de la forma siguiente:

SPH	=	SPL + 13 voltios;
SPH1	=	SPL + 26 voltios;
SPH2	=	SPL + 1,17 voltios;
SPL3	=	SPL - 0,91 voltios;
SPL2	=	SPL - 0,65 voltios;
SPL1	=	SPL - 13 voltios.

Una vez que se han determinado los puntos de ajuste, el sistema entonces lee la tensión del lado alto según es medida por el circuito de detección de 28V, y comprueba el nivel de fluctuación periódica de la señal de entrada suministrada por el circuito de detección de 28 V. Si el nivel de fluctuación periódica es alto, se toma como una indicación de que en el sistema no están presentes baterías, y se configura una bandera apropiada en el bloque 42 para encender el indicador de aviso. La fluctuación periódica se determina averiguando la diferencia entre la tensión actual y una tensión leída anteriormente.

A continuación la rutina ajusta un parámetro (tensión de sistema) en el bloque 42 en función de la señal de entrada medida suministrada por el circuito de detección de 28 V. En particular, la tensión de sistema se aumenta por escalones en una cantidad establecida si la tensión recientemente leída es mayor que el valor anterior de la tensión de sistema, y la tensión de sistema se disminuye por escalones si el valor recientemente leído del circuito de detección de 28 V es menor que el valor anterior de la tensión de sistema.

La rutina lee luego la tensión de la barra colectora de 14 voltios mediante la digitalización de la señal de entrada suministrada por el circuito de detección de 14 voltios, antes de transferir el control en el bloque 44 a la subrutina de la Figura 4. Esta subrutina controla los transistores de disparo SCR 24 de la Figura 1.

Como se muestra en la Figura 4, si el sistema está funcionando con baterías y la tensión de la barra colectora de 14 voltios es menor que la mitad de la tensión de la barra colectora de 28 voltios, entonces se conectan los interruptores S de SCR en el bloque 70. Luego la rutina espera durante 0,5 milisegundos, disminuye la tensión de sistema en escalones de 0,1 voltios en tanto que la tensión de sistema sea mayor que un límite tal como 27,2 voltios, repone la bandera de sobretensión, y vuelve a empezar. Si el sistema de 14 voltios está funcionando sin baterías, o la tensión de la barra colectora de 14 voltios es mayor del 50% del valor de la tensión de la barra colectora de 28 voltios, entonces se desconectan los interruptores S de SCR en el bloque 72. Transcurrido un retardo de 0,5 milisegundos, la tensión del sistema se aumenta por escalones si está por debajo de su punto de ajuste SPL, y se compara la tensión del lado bajo con el punto de ajuste de sobretensión. Siempre que la tensión del lado bajo sea inferior al punto de ajuste de sobretensión, el temporizador de sobretensión se desconecta y vuelve a empezar la rutina. En caso contrario, el temporizador de sobretensión se aumenta por escalones y luego se comprueba. Si el temporizador de sobretensión ha sobrepasado un límite preestablecido, se dispara el circuito de sobretensión, lo cual da lugar a que el regulador de tensión se desconecte y permanezca en este estado hasta que el regulador se reponga mediante la desconexión del interruptor de encendido y luego la conexión de éste. Si todavía no ha llegado el momento de que se dispare el circuito de sobretensión, la rutina vuelve a empezar.

Volviendo a la Figura 3, el control pasa luego al bloque 46, que almacena una nueva temperatura máxima en la memoria si la temperatura actual es mayor que la máxima temperatura anteriormente registrada. Además, se almacenará la lectura del contador de activación para identificar el período en el que se haya registrado esta temperatura alta.

La rutina comprueba luego para determinar si el interruptor de encendido se ha activado sólo recientemente. Si es así, esto se toma como una condición de que el motor que acciona el alternador se ha puesto en marcha, y los transistores 22 de corriente de campo de la Figura 1 se mantienen en la condición de desconectados durante un período seleccionado, y después se van conectando en rampa gradualmente en el ciclo de trabajo. De este modo, tanto la carga del motor como el consumo de la batería requeridos para suministrar la corriente de las bobinas de campo se eliminan cuando se esté poniendo en marcha el motor.

El control pasa a continuación al bloque 50, que comprueba si la tensión del sistema es menor de SPL3 o mayor de SOH2, y si es así conecta el indicador de aviso. El control se transfiere luego en el bloque 52 a la subrutina de la Figura 5.

La rutina de la figura 5 verifica entonces en el bloque 80 para determinar si la tensión del sistema es mayor que la del punto de ajuste SPL. Si es así, se desconecta la corriente de la bobina de campo y la rutina espera durante 5,6 milisegundos. Por el contrario, si la tensión del sistema no es mayor que la del SPL, se conecta la bobina de campo y la rutina espera durante 5,6 milisegundos antes de volver a empezar.

En el caso de que la bobina de campo se haya desconectado, la rutina entonces comprueba la tensión del sistema contra su límite de sobretensión. Si la tensión del sistema se ha conservado por encima del límite de sobretensión durante un período de tiempo excesivo, se dispara el circuito de sobretensión según se ha descrito anteriormente. De lo contrario, la rutina vuelve a empezar.

Volviendo a la Figura 3, la rutina lee entonces la tensión del lado bajo y vuelve a ejecutarse la rutina de la Figura 4, como se indica en el bloque 54. El control se transfiere luego a la rutina de la Figura 6, en el bloque 56.

La rutina de la Figura 6 controla los transistores 22 de excitación de campo para lograr el ciclo deseado de trabajo. Si el sistema está funcionando sin baterías y la tensión del sistema es mayor o igual que SPL3, el sistema desconecta la corriente de la bobina de campo en el bloque 90, espera durante 2,4 milisegundos, y vuelve a empezar. En el caso de que el sistema esté funcionando con baterías (o sin baterías y la tensión del sistema sea menor que SPL3), el control se transfiere al bloque 92. En el bloque 92, la tensión del sistema se compara con SPH1. Siempre que la tensión del sistema sea mayor que SPH1, la rutina retarda 2,4 milisegundos en el bloque 98, y luego vuelve. De lo contrario, siempre que el sistema no esté funcionando en el modo de puesta en marcha, la tensión del sistema se compara luego con SPL1 en el bloque 94. Mientras la tensión del sistema sea menor que SPL1, el control se vuelve a transferir al bloque 98. De lo contrario, la señal de control a los transistores 22 de excitación de campo de la Figura 1 se invierte en el bloque 96, de tal manera que, si los transistores de excitación de campo estaban conduciendo anteriormente, ahora se hace que no conduzcan, y viceversa.

Se puede ver que las rutinas de las Figuras 5 y 6 cooperan para proporcionar uno de entre cuatro ciclos de trabajo separados para los transistores 22 de excitación de campo. La rutina de la Figura 5 conecta o desconecta los transistores de excitación de campo según sea apropiado durante un período de tiempo igual al 70% del período del ciclo de trabajo (en este ejemplo 5,6 milisegundos). La rutina de la Figura 6 determina el estado de conducción de los transistores 22 de excitación de campo para el restante 30% del ciclo de trabajo (en este ejemplo 2,4 milisegundos), bien desconectando los transistores de excitación de campo en el bloque 90, o bien invirtiendo el estado de conducción de los transistores de bobina de campo en el bloque 96. Los períodos de tiempo anteriormente indicados se pueden ajustar para tener en cuenta el tiempo de ejecución de las otras rutinas, que en general es corto comparado con 5,6 y 2,4 milisegundos.

Diversas combinaciones de las derivaciones proporcionadas por las rutinas de las Figuras 5 y 6 aportan los cuatro ciclos de trabajo mostrados en las Figuras 8 a hasta 8d. En la Figura 8 a, los transistores de excitación de campo se mantienen en el estado no conductor, tanto en la rutina de la Figura 5 como en la rutina de la Figura 6. En el ciclo de trabajo del 30% según se muestra en la Figura 8b, los transistores de excitación de campo se mantienen en el estado no conductor mediante la rutina de la Figura 5 durante un tiempo de 5,6 milisegundos, y luego se sitúan en el estado conductor durante 2,4 milisegundos mediante la rutina de la Figura 6. Como se muestra en la Figura 8c, se obtiene un ciclo de trabajo del 70% cuando los transistores de excitación de campo se mantienen en el estado conectado mediante la rutina de la Figura 5, y en el estado desconectado mediante la rutina de la Figura 6. Finalmente, se obtiene un ciclo de trabajo del 100% según se muestra en la Figura 8d cuando los transistores de excitación de campo se mantienen en el estado conectado mediante ambas rutinas de las Figuras 5 y 6.

Las rutinas de las Figuras 5 y 6 cooperan para generar una señal de control de interruptor que controla a los transistores de excitación de campo y los sitúa en uno de entre cuatro ciclos de trabajo (0%, 30%, 70% y 100%). En cada caso, la señal de control de interruptor alterna entre los estados de conexión y desconexión para ciclos de trabajo intermedios con un período fijado (aproximadamente 8 milisegundos en este ejemplo). Se ha averiguado que es preferible proporcionar un número pequeño de ciclos de trabajo intermedios con el fin de reducir los problemas de las oscilaciones periódicas. En este caso se proporcionan dos ciclos de trabajo intermedios (30% y 70%); en realizaciones alternativas, se pueden usar hasta seis ciclos discretos de trabajo (cuatro ciclos intermedios). Nótese que es la temporización del microcontrolador, por su respuesta al generador de señal de reloj, la que determina el período de los ciclos de trabajo. Así, se pueden usar rutinas de retardo para obtener los ciclos de trabajo deseados, y se ha eliminado la necesidad de circuitos externos de control de hardware, tales como moduladores de ancho de impulso, haciendo una utilización más óptima de las prestaciones básicas de los microcontroladores.

Volviendo a la Figura 3, el control se transfiere a continuación en el bloque 58 a la rutina de la Figura 7. Según se muestra en la Figura 7, esta rutina en primer lugar lee la tensión alterna media en el bloque 100, según ha suministrado el circuito de detección de corriente alterna de la Figura 1, y luego compara esta tensión alterna media con un punto de ajuste en el bloque 102. Mientras la tensión alterna media sea superior al punto de ajuste, la rutina simplemente vuelve a empezar. Un valor excesivamente bajo de la tensión alterna media s toma como una indicación de que el alternador no está funcionando adecuadamente, típicamente porque no está girando. En este caso, los transistores 22 de excitación de campo de la Figura 1 se desconectan en el bloque 104, el indicador de aviso se enciende para significar que el alternador no está cargando en el bloque 105, y el sistema espera durante un período de tiempo ajustado tal como 4 segundos en el bloque 106. Tras esta espera, los transistores de excitación de campo se conectan en el bloque 108, y el sistema espera durante 80 milisegundos en el bloque 110. El sistema se inicia para el modo de puesta en marcha antes de que la tensión alterna media se vuelva a comprobar en el bloque 100. Este ciclo se repite hasta que la tensión alterna media sube por encima de su punto de ajuste.

La rutina de la Figura 7 vigila la tensión alterna suministrada por uno de los devanados W, para asegurar que se está generando corriente, y que el alternador está girando. Si no es así, se conserva la energía de la batería mediante la desconexión de la corriente de bobina de campo en el bloque 104.

Debería ser evidente que la rutina de la Figura 7 incluye una rutina 108 que funciona como un medio para conectar la corriente de bobina de campo, y una rutina 100, 102 que funciona como un medio que responde a una señal de corriente alterna para determinar cuándo está ausente la señal de corriente alterna. La rutina 104 funciona como un medio para desconectar la corriente de bobina de campo cuando no existe señal de corriente alterna, y la rutina 106 funciona como un medio para devolver el control a la rutina de 108, en este caso tras un retardo de cuatro segundos.

Una vez que la rutina de la Figura 7 confirma que el alternador está funcionando adecuadamente, el control se transfiere al bloque 32 de la Figura 3.

La rutina de la Figura 3 conecta el indicador de aviso si se detecta una cualquiera de entre un número de condiciones de funcionamiento no estándar. Por ejemplo, en el bloque 36 el indicador de aviso se conecta si la temperatura excede de un límite preestablecido. Preferiblemente, el indicador de aviso se activa mucho antes de que la temperatura suba hasta el valor en el que pueda causar la parada del sistema de suministro de energía eléctrica. De este modo, al operador se le facilita información de aviso que le puede permitir tomar la correspondiente acción correctora. Similarmente, la rutina de la Figura 3 conecta el indicador de aviso en el, bloque 40 cuando las fluctuaciones periódicas de la tensión exceden de un límite preestablecido. Esto se toma como una indicación de que las baterías no están presentes en el sistema, y de nuevo se alerta al operador de una condición de funcionamiento no estándar antes de la avería del sistema. Análogamente, la rutina de la Figura 3 conecta el indicador de aviso en el bloque 50 si se detecta que la tensión del sistema es inusualmente alta o inusualmente baja, que indican una condición de deriva de la tensión regulada. Si se desea, el indicador de aviso puede tomar la forma de una lámpara de aviso instalada en el panel de instrumentos del vehículo correspondiente, y la lámpara de aviso podría dar destellos a un ritmo controlado para indicar una de estas condiciones de funcionamiento no estándar. Entonces, una lámpara de aviso que dé destellos se puede tomar como una indicación de una condición de funcionamiento no estándar que no es suficientemente grave para causar el cese inmediato del funcionamiento del alternador. Si se desea, el indicador de aviso puede tomar también la forma de una señal a un ordenador del vehículo que se programe para presentar visualmente un código de avería o para tomar la acción apropiada en respuesta a la señal de aviso. Cuando se usa un indicador visual centelleante, el ritmo de los destellos y/o la frecuencia de los destellos se pueden controlar para identificar la condición particular de funcionamiento no estándar que ha disparado el aviso.

Tal como se usa en la presente memoria, el término "generador" está destinado, en un sentido amplio, a abarcar todos los tipos de dispositivos de generación de energía eléctrica, incluyendo los alternadores.

El término "rutina" se usa en sentido amplio para abarcar cualquier bloque de software o de microprogramación cableada, ya sea organizadas en un bloque contiguo de código, bloques múltiples de código distribuidos entre otro software, o en subrutinas.

El término "función" tal como se usa en la presente memoria lo es en sentido amplio. Así, un primer parámetro es una función de un segundo parámetro, tanto si el primer parámetro es también una función de variables adicionales, como si no lo es.

El término " parámetro de corriente de bobina de campo" está destinado también en sentido amplio a abarcar parámetros que varíen en función de la tensión en bornes de la bobina de campo, ciclo de trabajo de la bobina de campo, u otras medidas de la fuerza del campo magnético creado por la bobina de campo.

Por supuesto, se entenderá que los sistemas anteriormente descritos representan sólo unas pocas de las muchas modalidades que puede tomar el invento. Por ejemplo, las funciones descritas antes se pueden adaptar fácilmente para un alternador de una sola tensión, y todas las funciones específicas de control se pueden adaptar según sea apropiado para un alternador particular. En consecuencia, se pretende que esta descripción detallada se considere como ilustrativa y no con carácter limitativo. Solamente las reivindicaciones siguientes, incluyendo todas sus equivalentes, son las que están destinadas a definir el alcance del invento.

Claims (5)

1. Un sistema para controlar corriente de bobina de campo en un regulador (10) de tensión para un generador que comprende una bobina (F) de campo y un devanado (W) de estator, cuyo devanado (W) de estator genera una señal de c.a. cuando el generador está produciendo corriente, cuyo sistema comprende:

primeros medios para conectar corriente a través de la bobina (F) de campo;

segundos medios, que responden a una señal de c.a. generada en el devanado (W) de estator, para determinar cuándo está ausente la señal de c.a.;

terceros medios para desconectar la corriente que atraviesa la bobina (F) de campo en respuesta a una determinación por los segundos medios de que la señal está ausente;

y caracterizado por

cuartos medios, operativos después de que los terceros medios han desconectado la corriente que atraviesa la bobina (F) de campo, para transferir el control a los primeros medios después de un retardo;

cuyos medios primeros, segundos, terceros y cuartos cooperan para conectar la corriente a través de la bobina (F) de campo de forma intermitente durante un período de tiempo cuando está ausente la señal de c.a.

2. El invento de la reivindicación 1, en el que el sistema comprende un microcontrolador (12), y los primeros medios comprenden una primera rutina, ejecutada por el microcontrolador (12), operativa para conectar corriente a través de la bobina (F) de campo.

3. El invento de la reivindicación 2, en el que los segundos medios comprenden una segunda rutina, ejecutada por el microcontrolador (12) después de la primera rutina, operativa para determinar cuándo está ausente la señal de c.a.

4. El invento de la reivindicación 3, en el que los terceros medios comprenden una tercera rutina, ejecutada por el microcontrolador (12) después de la segunda rutina, operativa para desconectar la corriente que atraviesa la bobina (F) de campo en respuesta a una determinación, por parte de la segunda rutina, de que está ausente la señal de c.a.

5. El invento de la reivindicación 4, en el que los cuartos medios comprenden una cuarta rutina, ejecutada por el microcontrolador (12) después de que la tercera rutina ha desconectado la corriente que atraviesa la bobina (F) de campo, para transferir el control a la primera rutina tras un retardo seleccionado.