ES2221091T3 - Dispositivo de control por microprocesador con proteccion contra las subtensiones. - Google Patents

Abstract

EL MICROPROCESADOR (MC) NO CONECTA LOS CONSUMIDORES SENSIBLES A UNA TENSION MINIMA CUANDO LA TENSION EXISTENTE EN UNA ENTRADA (IRQ) DEL MICROPROCESADOR NO LLEGA A UN UMBRAL DE CONEXION (US), QUE SE DEFINE MEDIANTE LA TENSION ALTERNA MINIMA ADMISIBLE EN EL PRIMARIO (U1) CON LA CARGA MAXIMA POSIBLE (L1 - L2) PARA LA ACTIVACION DE LOS CONSUMIDORES. PARA ELLO PUEDE EMPLEARSE UN TRANSFORMADOR ECONOMICO (TR), SENSIBLE A LA CARGA, EN LA ENTRADA DEL DISPOSITIVO DE CONTROL CON MICROPROCESADOR.

Description

Dispositivo de control por microprocesador con protección contra las subtensiones.

La invención se refiere a un dispositivo de mando por microprocesador con protección por falta de tensión, según la reivindicación 1; esta clase de dispositivos de mando por microprocesador se emplean, por ejemplo, en los modernos aparatos frigoríficos/congeladores y sirve, por ejemplo, para el mando de un compresor, de una calefacción, de un ventilador o de indicadores de señalización.

Los aparatos electrodomésticos de la clase antes citada se alimentan generalmente desde la red de corriente alterna monofásica doméstica; en ese caso el microprocesador se alimenta a través de un transformador seguido de un rectificador y eventualmente un regulador de tensión. El microprocesador conmuta diversos consumidores de la clase antes citada, basándose en algoritmos internos o instrucciones de mando; en cuanto a los consumidores que se pueden conectar de esta manera a la red de corriente alterna monofásica de alimentación a través del microprocesador hay que tener en cuenta que determinadas cargas como, por ejemplo, el compresor en el caso de un aparato frigorífico/congelador, no pueden trabajar de forma permanente con una tensión de alimentación primaria demasiado baja, ya que en caso contrario habría un consumo de corriente excesivo. Por eso es preciso prever la vigilancia de la tensión alterna primaria como protección contra la falta de tensión para algunos consumidores críticos.

El objetivo de la presente invención es el de poder asegurar, con un reducido coste de la técnica de mando, una protección segura frente a una falta de tensión para los consumidores o cargas que se han de conectar a la tensión alterna de un área de alimentación a través del dispositivo de mando por microprocesador.

Por la patente WO 95/22190 se conocen un procedimiento y un dispositivo para el mando a distancia de una carga eléctrica. El dispositivo de conmutación allí previsto conmuta en función de las desviaciones de la señal.

Por la patente EP 0410 423 A2 se conoce un sistema que presenta una multitud de circuitos de alimentación de corriente. Estos están situados en un circuito integrado monolítico.

Por la patente EP 0 062 313 A2 se conocen muebles frigoríficos o congeladores equipados con dispositivos eléctricos para realizar diversas funciones de trabajo y vigilancia. Para el mando y control de estas instalaciones eléctricas está previsto un equipo de mando electrónico centralizado, que comprende como componente esencial un microprocesador.

La solución de este objetivo se logra de acuerdo con la invención mediante un dispositivo de mando por microprocesador según la reivindicación 1; otras realizaciones ventajosas de la invención son respectivamente objeto de las sub-reivindicaciones.

Mediante el diseño del mando por microprocesador conforme a la invención queda garantizada una protección segura contra la falta de tensión para los consumidores sensibles a la falta de tensión, incluso si para la alimentación del microprocesador previsto para los elementos de activación de los consumidores se utiliza un transformador económico, sensible a la carga, que tenga una tensión secundaria que no sea constante al aumentar la corriente del secundario, sino que disminuya.

Es conveniente que delante del microprocesador se conecte un regulador de tensión con una entrada de valor real activable basada en un umbral de conmutación de tensión definido, y con la correspondiente salida digital, que desconecte o vuelva a conectar preferentemente los consumidores sensibles a la falta de tensión, como salida de interrupción mediante cambio de señal (disminuyendo/aumentando o aumentando/disminuyendo), si no se alcanza o se rebasa una tensión mínima definida y por lo tanto un umbral de conmutación de tensión.

La adaptación del umbral de conmutación de tensión especificado, por lo general específicamente según la construcción, a la tensión mínima definida, se realiza de forma especialmente sencilla mediante un circuito divisor de tensión dispuesto a continuación del dispositivo rectificador.

La invención así como otras configuraciones ventajosas de la invención según las sub-reivindicaciones se describen a continuación con mayor detalle sirviéndose de un ejemplo de realización representado en el dibujo; en éste muestran:

Figura 1 un esquema de bloques del dispositivo de mando por microprocesador conforme a la invención;

Figura 2 ejemplos de desarrollo de la tensión alterna secundaria del transformador que alimenta el dispositivo de mando por microprocesador, para diferentes cargas de corriente del secundario, dadas por la carga de control, para un transformador sensible a la carga;

Figura 3 el diagrama funcional de un dispositivo de mando por microprocesador conforme a la invención, con protección contra la falta de tensión.

La figura 1 muestra en un esquema de bloques un dispositivo de mando por microprocesador conforme a la invención para cuatro consumidores con las correspondientes cuatro cargas de control que se han de activar L1 - L4, para la activación de las instrucciones de conexión o desconexión, por ejemplo de relais o triacs, mediante los cuales se conectan los consumidores a una red de tensión alterna monofásica con la tensión alterna del primario u1. De esta conexión alterna del primario u1 se alimenta y vigila también el dispositivo de mando por microprocesador según la figura 1, de la manera que se explicará más adelante con mayor detalle.

Para la alimentación del dispositivo de mando por microprocesador se reduce la tensión alterna del primario u1, desde por ejemplo un máximo de 220 V, reduciéndola a una tensión alterna del secundario u2, por ejemplo, 20 V, por medio de un transformador TR. La tensión alterna del secundario u2 se rectifica a continuación mediante un dispositivo rectificador G conectado a continuación, y se transmite entre otras como tensión de alimentación de por ejemplo 20 V a la entrada de un regulador de tensión RE conectado a continuación, y desde éste, como tensión de alimentación de por ejemplo 5 V, a un microprocesador MC conectado a continuación. A través de cuatro salidas individuales del microprocesador MC se emiten instrucciones de activación para conectar uno de los cuatro consumidores a la tensión alterna del primario u1, o desconectarlo de ella; las respectivas instrucciones de activación conducen a las cargas de control
L1 - L4.

Una tensión de salida UG del dispositivo rectificador G se emplea como valor representativo para la respectiva tensión alterna del secundario u2 para la protección contra la falta de tensión conforme a la invención, y se transmite a través de un circuito divisor de tensión R1 / R2 con un umbral de conmutación de tensión definido US a una entrada de valor real RE1 del regulador de tensión RE o a una entrada A / D del microprocesador MC. Si la tensión de salida UG ha alcanzado un valor mínimo de la tensión de salida (por ejemplo, 6 voltios), y basándose en el umbral de tensión definido US (por ejemplo, 1,25 voltios), mediante una señal digital en una entrada IRQ o una señal analógica consultada en una entrada A / D del microprocesador MC, se incita a éste para que desconecte un consumidor que estaba previamente conectado, en particular un consumidor sensible a la falta de tensión, tal como por ejemplo el compresor representado por la carga de control L1, o bien impida que sea conectado a la red de tensión alterna monofásica de alimentación.

La figura 2 muestra primeramente la sensibilidad a la carga del transformador TR empleado, por medio de diversas curvas características de la tensión alterna del primario u1, respectivamente para 100 V, 120 V, 140 V, 160 V, 170 V, 230 V, 265 V, siempre en función de la corriente de carga IL determinada por las cargas controladas L1 - L4. La corriente de carga respectiva IL viene dada por la corriente de carga stand-by del dispositivo de mando, de por ejemplo 40 mA, así como por ejemplo por una carga de control L1 de 60 mA representada por la activación para el compresor, una carga de control L2 de 20 mA representada por la activación para un dispositivo indicador luminoso, una tercera carga de control L3 de 10 mA representada por la activación para una calefacción, y una cuarta carga de control L4 de 5 mA representada por la activación de un ventilador, de manera que en el presente ejemplo de realización resulta una carga máxima de 135 mA debido a la corriente de carga máxima IL_{máx}. Al aumentar la corriente de carga IL disminuye la tensión alterna del secundario u2, y en consecuencia la correspondiente tensión de salida UG a la salida del dispositivo rectificador G.

Si se parte de una tensión alterna del primario u1 mínima admisible de 160 V, se obtiene para la corriente de carga máxima IL_{máx} supuesta para el correspondiente valor representativo de la tensión de salida UG del dispositivo rectificador G, un valor mínimo para la tensión de salida de aprox. 6 V. Para asegurar con este valor mínimo de la tensión de salida UG la activación del regulador de tensión RE con el correspondiente cambio de flanco en la entrada digital IRQ del microprocesador hay conectado, de acuerdo con una realización de la invención, un circuito divisor de tensión R1; R2 antes de la entrada del valor real RE1 del regulador de tensión RE, de tal manera que para un valor mínimo de la tensión de salida UG de 6 V quede asegurado un umbral de conmutación de tensión US de, por ejemplo, 1,25 V, de acuerdo con el diseño específico de los componentes de la entrada de valor real del regulador de tensión RE. De forma similar se puede formar mediante un circuito divisor de tensión un valor umbral que en una entrada A / D del microprocesador consultada periódicamente de lugar a la desconexión o conexión de la activación de un consumidor.

La figura 3 vuelve a describir otra vez el dispositivo de mando por microprocesador conforme a la invención, sirviéndose de un diagrama funcional. Esta forma de desarrollo de la comprobación solamente puede tener lugar en cada caso al conectar un consumidor adicional o respectivamente al alcanzar una falta de tensión admisible, pero también de forma continua como proceso de comprobación cíclico, al conectar brevemente otro consumidor, preferentemente no crítico. La desconexión de un consumidor crítico se produce siempre en el caso de que en un bloque de la función de consulta no se haya alcanzado el umbral de conmutación de tensión US, y por lo tanto la tensión alterna del primario u1 mínima admisible, o al conectar un consumidor, en el caso de que se haya rebasado este umbral de conmutación de tensión US y por lo tanto se haya vuelto a alcanzar una tensión alterna del primario u1 suficiente.

Claims (9)

1. Dispositivo de mando por microprocesador para la protección contra la falta de tensión para consumidores alimentados desde una red de tensión alterna,

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con una alimentación del dispositivo de mando desde la red de tensión alterna a través de un transformador (TR);

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con un dispositivo rectificador (G) asociado por el lado de entrada al microprocesador (MC), alimentado con la tensión alterna del secundario (u2) del transformador (TR);

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con una vigilancia de la tensión de salida (UG) del dispositivo rectificador (G), de tal manera que de no alcanzarse la tensión mínima definida se pueda desconectar o no conectar a través del microprocesador (MC) uno de los consumidores, especialmente sensible en cuanto a su alimentación por falta de tensión

caracterizado porque el valor mínimo (UG_{mín}) de la tensión de salida (UG) del dispositivo rectificador (G) está definido por la tensión alterna del primario (u1) de la red de tensión alterna todavía admisible para la carga de control máxima posible (L1 - L4) para la activación de los consumidores, y porque al alcanzar el valor mínimo (UG_{mín}) el microprocesador (MC) se puede activar debido al correspondiente umbral de conmutación de tensión (US) para la desconexión o reconexión del consumidor.

2. Dispositivo de mando por microprocesador conforme a la anterior reivindicación 1

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con un regulador de tensión (RE) asociado al microprocesador (MC) por su lado de entrada;

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con un dispositivo rectificador (G) asociado al regulador de tensión (RE) por su lado de entrada, alimentado con la tensión alterna secundaria (u2) del transformador (TR);

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con un regulador de tensión (RE) con una entrada de valor real (RE1) activable al alcanzar el valor mínimo de la tensión de salida (UG), basado en un umbral de conmutación de tensión (US) definido correspondientemente;

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con consumidores críticos que se pueden desconectar o volver a conectar a través del microprocesador (MC) al descender por debajo o al rebasar el umbral de conmutación de tensión (US), a través de una salida digital (IRQ) del regulador de tensión (RE) por medio del cambio de señal.

3. Dispositivo de mando por microprocesador según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores

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con un circuito divisor de tensión (R1; R2) conectado a continuación del dispositivo rectificador (G) para la adaptación determinable del valor mínimo (UG_{mín}) de la tensión de salida (UG) del dispositivo rectificador (G) al valor de tensión del umbral de conmutación de tensión (US).

4. Dispositivo de mando por microprocesador según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores

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con una comprobación de la tensión alterna mínima admisible del primario (u1) mediante la conexión de prueba controlada de otro consumidor, en particular de un consumidor que no sea crítico en cuanto a la falta de tensión de alimentación.

5. Dispositivo de mando por microprocesador según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores

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con una aplicación para un aparato frigorífico/congelador;

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con una carga de control (L1) para un compresor como consumidor.

6. Dispositivo de mando por microprocesador según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores

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con una aplicación para un aparato frigorífico/congelador;

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con una carga de control (L2) para un dispositivo indicador como consumidor.

7. Dispositivo de mando por microprocesador según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores

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con una aplicación para un aparato frigorífico/congelador;

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con una carga de control (L3) para una calefacción como consumidor.

8. Dispositivo de mando por microprocesador según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores

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con una aplicación para un aparato frigorífico/congelador;

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con una carga de control (L4) para un ventilador como consumidor.

9. Dispositivo de mando por microprocesador según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores

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con un transformador (TR) sensible a la carga, en particular un transformador (TR) en el que disminuye la tensión alterna del secundario (u2) al aumentar la corriente del secundario (i2).