ES2284599T3 - Circuito electrico para la transmision de informaciones del tipo todo o nada, en especial para una aplicacion en el ambito ferroviario. - Google Patents
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Abstract
Circuito eléctrico (CE(i)) de transmisión del estado de un parámetro o de un equipo, destinado a conectarse a los terminales de un acumulador (3) de suministro y que comprende: - una conexión a aislamiento galvánico (7;7'') entre dicho circuito eléctrico (CE(i)) y una salida (S(i)) para la emisión de una información de estado, y - un interruptor de estado (5; 5'') cuya posición abierta o cerrada es representativa de la información de estado y que determina el paso, cuando no se verifica, de una corriente en dicho circuito eléctrico (CE(i)), asegurando el circuito eléctrico (CE(i)) la transmisión de la información de estado del interruptor de estado (5; 5'') hacia la salida (S(i)) mediante la conexión a aislamiento galvánico (7;7''), caracterizado por el hecho de que comprende medios para regular la intensidad de la corriente en el interruptor de estado (5; 5''), medios de conmutación (10, 12) de las conexiones entre los elementos que constituyen el circuito eléctrico (CE(i)) y medios de almacenamiento inductivos (6) en serie con el interruptor de estado (5; 5'') y medios de almacenamiento capacitivos (13) que, en régimen permanente, forman cada uno alternativamente medios de almacenamiento y medios de restitución de parte de la energía de dicho circuito eléctrico (CE(i)), según el estado alternativo de dichas conexiones entre los diferentes elementos del circuito eléctrico (CE(i)), determinado por los medios de conmutación.
Description
Circuito eléctrico para la transmisión de
informaciones del tipo todo o nada, en especial para una aplicación
en el ámbito ferroviario.
La invención se refiere a un circuito eléctrico
para la transmisión de informaciones del tipo todo o nada, en
especial para una aplicación en el ámbito ferroviario.
En un tren, se transmiten muchas señales de tipo
todo o nada que indican el estado de un parámetro o de un equipo,
por ejemplo, hasta un circuito electrónico de mando de autómatas o
hasta un tablero de control y de señalización.
Por ejemplo, estas señales son representativas
del estado de un disyuntor o de la posición abierta o cerrada de
una puerta de acceso a un vagón.
Las señales están destinadas a ser transmitidas
con un alto grado de seguridad y de disponibilidad, lo que hace
inadecuada la utilización de conexiones de baja energía de tipo
informático.
Una solución empleada actualmente consiste en
conectar a los dos terminales de un acumulador un circuito
eléctrico en lazo cerrado, que comprende en serie al menos un
interruptor relacionado con el estado del elemento de control, una
resistencia, y una conexión de aislamiento galvánico conectada al
dispositivo destinatario de la información contenida en la señal,
por ejemplo el circuito electrónico de mando de un autómata o el
tablero de control y de señalización.
La posición abierta o cerrada del interruptor es
representativa del estado de un parámetro o de un equipo. Cuando el
interruptor está cerrado, una corriente, cuya intensidad está
limitada por la resistencia, circula por el circuito. Cuando está
abierto, no pasa ninguna corriente. La presencia o la ausencia de
esta corriente se transforma mediante la conexión a aislamiento
galvánico en una información todo o nada comunicada al circuito
electrónico.
En general, un tren comprende una pluralidad de
circuitos como estos conectados a los terminales de un mismo
acumulador.
Como los interruptores tienen tendencia a
oxidarse, una intensidad mínima de corriente, del orden de algunas
decenas de miliamperios, debe atravesar cada uno de estos
interruptores para limpiarlos.
Esta corriente es consumida por la resistencia
sin ningún provecho.
Además, la potencia disipada en la resistencia
por efecto Joule produce calor, que hay que evacuar.
Una solución podría consistir en utilizar
ventiladores.
Sin embargo, actualmente, se evita, e incluso se
prohíbe, utilizar tales ventiladores como modo de refrigeración de
los circuitos electrónicos que llevan los trenes por razones de
fiabilidad, puesto que un ventilador comprende componentes
mecánicos susceptibles de atascarse, de griparse y, de forma
general, de provocar una avería.
Como la fiabilidad de los componentes eléctricos
y electrónicos disminuye mucho cuando la temperatura ambiente
aumenta, se procura generar la menor cantidad de calor posible.
Por otro lado, como el acumulador alimenta en
general varios circuitos, y otros equipos, la tensión que
suministra varía en el tiempo con el nivel de la carga conectada a
sus terminales.
Luego, también varía la intensidad de la
corriente en el circuito, proporcionalmente al estado de carga del
acumulador.
Por lo tanto, para obtener la intensidad mínima
requerida para la limpieza de los interruptores, es necesario un
aumento importante de consumo de corriente y por lo tanto de
potencia, durante ciertos periodos en el transcurso del
funcionamiento del circuito. La producción suplementaria de calor
que acompaña este consumo agrava el problema de evacuación de esta
calor.
La cantidad de calor disipada aumenta con la
cantidad de interruptores y de informaciones a transmitir.
El documento DE-A- 4 221 916
describe un circuito eléctrico según el preámbulo de la
reivindicación 1.
La invención tiene como objetivo reducir los
inconvenientes del estado de la técnica mencionados más arriba.
Luego, la invención tiene como objetivo
transmitir una información de tipo todo o nada con un grado elevado
de fiabilidad y de disponibilidad, reduciendo a la vez la potencia
disipada por efecto Joule.
\newpage
Por lo tanto, tiene por objeto un circuito
eléctrico de transmisión del estado de un parámetro o de un equipo,
destinado a conectarse a los terminales de un acumulador de
suministro y que comprende:
- una conexión a aislamiento galvánico entre
dicho circuito eléctrico y una salida para la emisión de una
información de estado, y
- un interruptor cuya posición abierta o cerrada
es representativa de la información de estado y que determina el
paso de una corriente en dicho circuito eléctrico, asegurando el
circuito eléctrico la transmisión de la información de estado del
interruptor hacia la salida, mediante la conexión a aislamiento
galvánico, caracterizado por el hecho de que comprende medios para
regular la intensidad de la corriente en el interruptor, que
comprende medios de conmutación de las conexiones entre los
elementos que constituyen el circuito eléctrico y que comprende
medios de almacenamiento inductivos en serie con el interruptor y
medios de almacenamiento capacitivos que, en régimen permanente,
forman cada uno alternativamente medios de almacenamiento y medios
de restitución de parte de la energía de dicho circuito eléctrico,
según el estado alternativo de dichas conexiones entre los
diferentes elementos del circuito eléctrico, determinado por los
medios de conmutación.
Según otras características de este circuito
eléctrico:
- la conexión a aislamiento galvánico está
conectada en serie con el interruptor;
- los medios para regular la intensidad de la
corriente en el interruptor comprenden además medios de control de
una magnitud característica del estado del circuito eléctrico y de
mando alternativo de los medios de conmutación de las conexiones
entre los elementos que constituyen el circuito eléctrico en función
del estado de dicho circuito eléctrico;
- los medios de conmutación de las conexiones
entre los elementos que constituyen el circuito eléctrico conectan
alternativamente al menos los medios de almacenamiento inductivos,
el interruptor, el acumulador y los medios de almacenamiento
capacitivos en serie en un lazo cerrado en el transcurso de una
primera fase, en régimen permanente, de restitución por los medios
de almacenamiento inductivos de una cantidad de energía almacenada
en los medios de almacenamiento capacitivos, y los medios de
almacenamiento inductivos, el interruptor y los medios de
almacenamiento capacitivos en serie en un lazo cerrado en una
segunda fase, en régimen permanente, de restitución por los medios
de almacenamiento capacitivos de una cantidad de energía almacenada
por los medios de almacenamiento inductivos, estando la polaridad
de las conexiones entre los medios de almacenamiento inductivos y
los medios de almacenamiento capacitivos invertida entre la primera
y la segunda fase;
- los medios de almacenamiento inductivos y los
medios de almacenamiento capacitivos comprenden respectivamente una
inductancia en serie con el interruptor y una capacidad, el circuito
eléctrico comprende en serie con el interruptor y la inductancia,
una primera y una segunda rama en paralelo, y comprende una
resistencia en paralelo con el interruptor y la inductancia, y
conectada a un punto de la segunda rama, estando la capacidad
conectada a la segunda rama, y los medios de conmutación de las
conexiones comprenden unos medios para dirigir alternativamente a
la primera y a la segunda rama la corriente que pasa por el
interruptor y la inductancia;
- la conexión a aislamiento galvánico está
conectada a la primera rama;
- la conexión a aislamiento galvánico está
conectada en serie con el condensador a la segunda rama;
- la conexión a aislamiento galvánico está
conectada en serie con la resistencia;
- el periodo, durante el cual la corriente que
pasa por el interruptor y la inductancia circula sucesivamente por
la primera y por la segunda rama, y la relación cíclica, que es el
tiempo de circulación de esta corriente por la primera rama
dividido por dicho periodo, son respectivamente fijo y variable y
determinados por los medios de control de la magnitud
característica del estado del circuito eléctrico y de mando
periódico de los medios de conmutación;
- los medios para dirigir alternativamente a la
primera y a la segunda rama la corriente que pasa por el interruptor
y la inductancia comprenden un interruptor controlado conectado a
la primera rama y un diodo conectado a la segunda rama entre, por
un lado, una de las uniones de la primera y la segunda rama, y por
otro lado, el punto de conexión de la resistencia a la segunda
rama, estando situada la capacidad entre, por un lado, la otra de
estas dos uniones entre la primera y la segunda rama, y por otro
lado, el punto de conexión de la resistencia a la segunda rama;
- la conexión a aislamiento galvánico está
conectada en serie con el diodo;
- la conexión a aislamiento galvánico consiste
en un acoplamiento óptico;
- la conexión a aislamiento galvánico consiste
en un transformador;
- el primario de dicho transformador forma
también al menos una parte de los medios de almacenamiento
inductivos;
- dichos medios de control de una magnitud
característica del estado del circuito eléctrico y de mando
periódico de los medios de conmutación forman también la conexión a
aislamiento galvánico y están, a tal efecto, provistos de dicha
salida para la emisión de la información por un lado, y pueden
emitir esta información a partir del tratamiento de dicha magnitud
característica, en especial a partir de la relación cíclica, por
otro lado;
- el valor de pico, en el transcurso de un
periodo, de la corriente que pasa por el interruptor constituye
dicha magnitud característica del estado del circuito eléctrico;
- el potencial en el punto de conexión de la
resistencia a la segunda rama constituye dicha magnitud
característica del estado del circuito eléctrico;
- la tensión en los terminales de la resistencia
constituye dicha magnitud característica del estado del circuito
eléctrico;
- comprende además unos medios para comprobar su
funcionamiento correcto, independientemente de la posición del
interruptor de estado;
- los medios para comprobar el funcionamiento
correcto de este circuito eléctrico comprenden:
- \bullet
- un interruptor controlado de test y un acumulador de test conectados a un primer circuito en serie conectado a su vez en paralelo con un segundo circuito en serie que comprende el interruptor de estado y un lugar destinado a la conexión del acumulador de suministro, y
- \bullet
- una unidad automática de test, conectada al terminal de mando del interruptor controlado de test y a la salida para la emisión de una información de estado;
- los medios para comprobar el funcionamiento
correcto de este circuito eléctrico comprenden:
- \bullet
- un interruptor controlado de test conectado en paralelo con el interruptor de estado, estando el conjunto conectado en serie con un punto para la conexión del acumulador de suministro destinado a asegurar también la función de un acumulador de test; y
- \bullet
- una unidad automática de test, conectada al terminal de mando del interruptor controlado de test y a la salida para la emisión de una información de estado;
- la unidad automática de test, también
conectada a los medios de control de una magnitud característica del
estado del circuito eléctrico y de mando alternativo de los medios
de conmutación de las conexiones, está adaptada para mantener
dichos medios de conmutación en al menos una posición de anulación
de la corriente en dicho circuito eléctrico;
- los medios para comprobar el funcionamiento
correcto de este circuito eléctrico comprenden al menos un diodo de
protección conectado en serie con el interruptor de estado, para
bloquear una corriente proveniente del interruptor controlado de
test;
- los medios para comprobar el funcionamiento
correcto de este circuito eléctrico comprenden otro diodo de
protección conectado en serie con el interruptor controlado de test,
para bloquear una corriente que proviene del interruptor de
estado.
La invención también tiene por objeto un sistema
eléctrico destinado a transmitir una pluralidad de informaciones de
estado, caracterizado por el hecho de que comprende un acumulador y
una pluralidad de circuitos eléctricos, como los descritos más
arriba, destinados cada uno a transmitir una información de estado y
conectados en paralelo a los terminales de dicho acumulador.
Según otras características de este sistema
eléctrico, este está montado en un convoy ferroviario, estando cada
interruptor asociado a un elemento o a un equipo de dicho convoy
ferroviario, para el control de su estado o posición.
La invención se entenderá mejor con la lectura
de la descripción siguiente, ofrecida únicamente a título de
ejemplo y en la que se hace referencia a los dibujos adjuntos, en
los cuales:
- la Fig.1 representa un sistema eléctrico según
una primera variante de realización de la invención para la
transmisión de una pluralidad de informaciones todo o nada;
- la Fig.2 representa un circuito eléctrico
elemental del sistema eléctrico de la figura 1 para la transmisión
de una información todo o nada;
- los gráficos de las figuras 3a, 3b y 3c
representan los valores teóricos de las corrientes en función del
tiempo, en tres ramas del circuito de la figura 2
respectivamente;
- la Fig.4 representa un circuito elemental
análogo al de la figura 2 según un ejemplo de realización de la
primera variante de realización de la invención;
- la Fig.5 representa un circuito elemental
análogo al de la figura 2 según una segunda variante de realización
de la invención;
- la Fig.6 representa un circuito elemental
análogo al de la figura 2 según una tercera variante de realización
de la invención; y
- la Fig. 7 representa un circuito elemental
según la primera variante de realización de la invención ilustrada
en la figura 2, comprendiendo además este circuito elemental medios
para comprobar automáticamente su funcionamiento correcto.
Una primera variante de realización de un
sistema eléctrico 1 según la invención se ilustra en la figura
1.
El sistema eléctrico 1 es capaz de transmitir
una pluralidad de informaciones todo o nada a un circuito
electrónico 2 de mando de autómatas.
El sistema eléctrico 1 comprende una pluralidad
de circuitos eléctricos elementales CE(i), aquí n,
conectados en paralelo a los terminales de un acumulador de
suministro 3. Tal como se explicará más adelante, cada circuito
elemental CE(i) puede transmitir una información todo o nada
representativa del estado de un elemento o de un equipo de control,
en especial un equipo de vehículos ferroviarios.
Una conexión
S(1)...S(i)...S(n) recupera en la salida de
cada circuito elemental CE(i), la información todo o nada
mediante una conexión que se describirá más adelante, para
transmitirla a uno de los puertos de entrada
P(1)...P(i)...P(n) del circuito electrónico
2.
El circuito electrónico 2 comprende también unos
puertos 4 de salida por ejemplo para el mando de autómatas (no
representados).
En la aplicación principal prevista, el
acumulador de suministro 3, el sistema eléctrico 1 y el circuito
electrónico 2 están destinados a montarse en un tren. Es evidente
que el circuito electrónico 2 de mando de autómatas puede
sustituirse por un tablero de control y de señalización o por
cualquier dispositivo susceptible de recibir y tratar una
información todo o nada.
En general, el acumulador de suministro 3 es la
única fuente de tensión continua para todo el tren. También, los
diversos equipos montados en el tren que necesitan una alimentación
en corriente continua están alimentados por este único acumulador
3. Luego, la tensión que suministra es susceptible de variar en el
tiempo, en función de la carga en sus terminales, entre 0,6 veces y
1,4 veces su tensión nominal.
Los acumuladores 3, en general utilizados
actualmente en los trenes, presentan tensiones nominales de 24
voltios, 36 voltios, 48 voltios, 96 voltios y 110 voltios.
Por razones de claridad, se ha aislado en la
figura 2, un circuito eléctrico elemental CE(i) que forma
parte de la construcción del sistema eléctrico 1. Este circuito
elemental CE(i) comprende un lazo B alimentado por el
acumulador 3 y que comprende, dispuestos en serie, un interruptor de
estado 5, una inductancia 6, una conexión a aislamiento galvánico 7
que puede estar realizada, por ejemplo, mediante un acoplamiento
óptico, y dos ramas 8 y 9 en paralelo.
Por razones de comodidad, se adopta el siguiente
convenio en la continuación de la descripción: el sentido de
circulación de una corriente en el lazo B del terminal + hacia el
terminal - del acumulador 3 define una orientación positiva de este
lazo B.
La rama 8 comprende, dispuestos en serie, un
transistor 10 y un dispositivo de regulación 11 que controla dicho
transistor 10. La polarización del transistor 10 es tal que una
corriente que circula entre los dos electrodos principales del
transistor, aparte de los de mando, es positivo según la orientación
convencional del lazo B adoptada más arriba.
El dispositivo de regulación 11 comprende unos
medios de medida de la intensidad de la corriente que recorre la
rama 8, así como un reloj (no representado).
La segunda rama 9 comprende un diodo 12 y un
condensador 13 en serie.
Una resistencia 14 está dispuesta entre un punto
P de la rama 9 localizada entre el diodo 12 y el condensador 13, y
el terminal + del acumulador 3.
El diodo 12 está polarizado de manera únicamente
permite la descarga del condensador 13 por la resistencia 14.
El elemento o el equipo cuyo estado se quiere
controlar acciona el cierre y la abertura del interruptor de estado
5.
Cuando el interruptor 5 está abierto, no pasa
ninguna corriente por el lazo B a través de la conexión galvánica
7, que, cuando consiste en un acoplamiento óptico, no suministra
ninguna corriente de salida a la conexión S(i) o salida para
la emisión de una información de estado.
La frecuencia de mando del transistor 10 está
fijada, por ejemplo alrededor de 240 kHz, mediante el reloj del
dispositivo de regulación 11. En el transcurso de un periodo T
definido como el inverso de esta frecuencia de mando del transistor
10, siendo dicho periodo fijo en el ejemplo descrito, pero que puede
hacerse variable en otras realizaciones, el transistor 10 se hace
conductor y se bloquea sucesivamente. La relación cíclica \alpha,
que es el tiempo durante el cual el transistor 10 conduce dividido
por el periodo T, es variable. El dispositivo de regulación 11
determina por comparación del valor de pico de la corriente que
recorre la rama 8 en el transcurso de un periodo T con un valor de
consigna del orden de 25 mA memorizado en el dispositivo de
regulación 11, para regular la corriente en el lazo B.
Cuando el interruptor 5 está abierto, la
corriente en la rama 8 es nula, y por lo tanto inferior al valor de
consigna del dispositivo de regulación 11. Entonces, la relación
cíclica \alpha es igual a 1 y el transistor 10 se hace conductor
de manera continua.
También se verá que, en esta posición del
interruptor 5, el potencial V_{p} en el punto P es igual a la
tensión E en los terminales del acumulador 3.
Cuando el interruptor 5 es accionado desde su
posición abierta hacia su posición cerrada, se inicia entonces una
fase transitoria. Como el transistor 10 es conductor, la inductancia
6 de valor L y de resistencia propia r está sometida a la tensión E
que suministra el acumulador 3. La intensidad i_{6} de la
corriente en la inductancia 6 se determina mediante la
relación:
E =
L(di_{6}/dt) +
ri_{6}
y crece exponencialmente en función
del tiempo t en el caso general y sensiblemente de forma lineal
cuando el periodo de mando es muy inferior a la constante de tiempo
de la inductancia 6 de valor
L/r.
Después de uno o varios periodos T, la corriente
i_{6} alcanza un valor tal que la relación cíclica \alpha
empieza a alejarse de su valor inicial igual a 1 y el transistor 10
se bloquea.
La inductancia 6 se desmagnetiza mediante una
corriente i_{12} que atraviesa el diodo 12, en dirección del
punto P. Esta corriente i_{12} se divide en P en dos corrientes
i_{13} e i_{14} que recorren respectivamente el condensador 13
y la resistencia 14. Inicialmente, la corriente i_{14} es
relativamente reducida, puesto que la mayor parte de la corriente
i_{12} que proviene del diodo 12 se aplica al condensador 13. La
corriente i_{13} aumenta la carga del condensador 13 y el
potencial V_{p} en el punto P crece por encima de su valor
inicial E.
Al final del periodo T, el transistor 10 vuelve
a ser conductor y si el interruptor 5 sigue cerrado, el ciclo que
se acaba de describir se repite varias veces de manera
casi-idéntica con aproximadamente esta diferencia a
medida que, de ahí en adelante, el potencial V_{p} en el punto P
aumenta.
En cada nuevo ciclo, el potencial V_{p}
aumenta progresivamente para tender hacia un valor de estabilización
después de la fase transitoria que se acaba de describir. El valor
de estabilización de V_{p} se alcanza cuando la media de la
intensidad de la corriente i_{14}, determinada por la tensión en
los terminales de la resistencia 14 y el valor R de esta
resistencia 14 según la relación
i_{14} =
(V_{p}-E)/R
es igual al valor medio de la
corriente i_{12} que pasa por el diodo
12.
A partir de ese momento, el circuito elemental
CE(i) entra en un régimen sensiblemente estabilizado.
Entonces el valor del potencial Vp en el punto P es sensiblemente
constante.
Las figuras 3a, 3b y 3c ilustran el
funcionamiento del circuito elemental CE(i) cuando ha entrado
en este régimen sensiblemente estabilizado en el que la corriente
que circula por la inductancia no se interrumpe.
Más concretamente, la curva 3a representa la
evolución de la corriente i_{6} en función del tiempo en la
inductancia 6, y las curvas 3b y 3c representan la contribución de
esta corriente i_{6} a las intensidades de la corriente i_{10}
que pasa por el transistor 10 y de la corriente i12 que pasa por el
diodo 12 respectivamente.
Cuando el transistor 10 es conductor al
principio del periodo T durante una duración \alphaT, el
potencial E del acumulador 3 se aplica a la inductancia 6. La
corriente i_{6} que se establece en el interruptor 5, la
inductancia 6, la conexión a aislamiento galvánico 7, y el
transistor 10, está determinada, en primera aproximación, si el
periodo de mando es muy inferior a la constante de tiempo de la
inductancia 6, por la relación:
E =
L(di_{6}/dt)
o también, por la
relación
i_{6} =
(E/L)t+i_{6m}
en las cuales t es el tiempo e
i_{6m} es el valor mínimo de la corriente i_{6} en el momento en
que el transistor 10 se vuelve
conductor.
La intensidad de la corriente i_{6} crece
aproximadamente de forma lineal en el transcurso del tiempo t con
una pendiente a partir de una intensidad mínima i_{6m} hasta una
intensidad i_{6M} máxima.
Después de una duración \alphaT, el transistor
10 se bloquea y así se queda, hasta el final del periodo T. La
tensión en los terminales de la inductancia 6 es igual a
E-V_{p}, siendo el potencial V_{P} en el punto
P sensiblemente constante y superior a E. La intensidad de la
corriente i_{6} que atraviesa la inductancia 6 se determina en
primera aproximación por la relación:
i_{6} =
(E-V_{p})*t/L +
i_{6m}
y decrece de forma lineal desde el
valor máximo i_{6M} hasta el valor mínimo
i_{6m}.
Esta corriente i_{6} que pasa por 6 circula,
por un lado, por el lazo cerrado que comprende la inductancia 6, el
diodo 12, el condensador 13, el acumulador 3 y el interruptor 5. Por
otro lado, esta corriente i_{6} circula en la resistencia 14 y
recorre el lazo cerrado que comprende la inductancia 6, el diodo 12,
la resistencia 14 y el interruptor 5.
La parte de la corriente i_{6} que pasa por el
condensador 13 cuando el transistor 10 se bloquea y la inductancia
6 se descarga, mantiene la carga de este condensador 13 y el
potencial V_{P} en el punto P.
En efecto, el condensador 13 se descarga por
otro lado durante el tiempo \alphaT, mientras que el diodo 12 se
bloquea, en una cantidad que debe ser de media igual a su recarga
por el diodo 12, durante el tiempo
(1-\alpha)T, en régimen permanente.
Cuando se descarga, el condensador 13 restituye
una parte de su energía al circuito alimentando al menos el
interruptor 5, la inductancia 6, la conexión a aislamiento galvánico
7 y el transistor 10, y eventualmente alimentando también el
acumulador 3.
Desde un punto de vista energético, al principio
del periodo T, durante \alphaT, el condensador 13 se descarga, y
una parte de su energía es transferida a la inductancia 6 que se
magnetiza, lo que genera la corriente i_{6} en el interruptor 5,
la inductancia 6, la conexión a aislamiento galvánico y el
transistor 10. Al final del periodo T, durante
(1-\alpha)T, la inductancia se desmagnetiza
y una parte de su energía es transferida al condensador 13 que se
carga, lo que genera la corriente i_{6} en el interruptor 5, la
inductancia 6 y la conexión a aislamiento galvánico 7.
Luego, la corriente i_{6} es en parte
consecuencia de una transferencia de energía desde el condensador
13 a la inductancia 6, y desde la inductancia 6 al condensador 13.
Conviene destacar que entre estas dos fases de transferencia de
energía, la polaridad de las conexiones entre la inductancia 6 y el
condensador 13 se invierte. El acumulador 13 mantiene el nivel de
energía del circuito compensando las pérdidas en especial en la
resistencia 14. El acumulador 3 también tiene como función
suministrar la energía inicial al circuito durante la fase
transitoria de arranque comentada más arriba.
El dispositivo de regulación 11 determina la
relación cíclica \alpha para regular la intensidad de la
corriente i_{6} que atraviesa la inductancia 6. Cuando el
transistor 10 es conductor, la corriente i_{6} crece.
Inversamente, esta corriente i_{6} decrece cuando el transistor 10
se bloquea. Luego, la relación cíclica \alpha determina las
duraciones de las fases de crecimiento y de decrecimiento de la
corriente i_{6} en el transcurso de un periodo T. Aumentando una
de dichas duraciones con respecto a la otra, el dispositivo de
regulación 11 puede variar la intensidad de la corriente i_{6}
entre el principio y el fin del periodo T.
En régimen estabilizado, la corriente i_{6} en
la inductancia 6 tal como se ilustra en la figura 3a, sin ser del
todo continua, únicamente varía en un intervalo comprendido entre
i_{6m} e i_{6M}. Su valor medio se ajusta para obtener el paso
de corriente mínimo requerido para asegurar la limpieza del
interruptor 5.
Ahora bien, la corriente que atraviesa la
inductancia 6 circula también por la conexión a aislamiento
galvánico 7.
Así, cuando el interruptor 5 está cerrado, se
establece una corriente en la conexión a aislamiento galvánico 7,
que en respuesta produce una señal de salida en la conexión
S(i).
La posición de la conexión a aislamiento
galvánico 7 en serie con el interruptor 5 es ventajosa porque la
señal que genera en la salida refleja fielmente la corriente que
atraviesa este interruptor 5.
Se destacará que cuanto mayor es la capacidad C
del condensador 13, más estable es el potencial V_{P}.
En efecto, la variación de tensión en los
terminales del condensador 13 debida a una variación determinada de
su carga, es inversamente proporcional a su capacidad C.
Sin embargo, las duraciones de los regímenes
transitorios de abertura y cierre del interruptor 5 durante los
cuales el condensador 13 se carga y se descarga respectivamente y
que se desea que sean lo más cortos posibles, evolucionan con la
capacidad C de este condensador 13 y en el mismo sentido que ella.
Luego, la determinación de C reside en un compromiso.
La corriente que proviene del condensador 13 o
corriente saliente y que atraviesa la resistencia 14 es la que
asegura la descarga del condensador 13. Ahora bien, en régimen
estabilizado, la corriente media que sale del condensador 13 es
igual a la corriente i_{6} que proviene de la inductancia 6 que
entra en la misma. Este último se fija mediante el dispositivo de
regulación 11.
Por lo tanto, la corriente que proviene del
condensador 13 y que atraviesa la resistencia 14 también es
determinada por el dispositivo de regulación 11. La diferencia de
potencial V_{P}-E en los terminales de la
resistencia 14 se establece en un valor proporcional a la intensidad
de esta corriente e inversamente proporcional al valor R de esta
resistencia 14. También, el valor R de la resistencia 14 permite
determinar la diferencia de potencial V_{P}-E,
estando también fijado el valor de la corriente i_{6}.
El funcionamiento de la invención que se acaba
de exponer reduce la energía disipada por efecto Joule de dos
maneras.
En primer lugar, el acumulador 3 mantiene el
nivel de energía en el circuito, y solamente la potencia que libera
a este efecto es consumida por efecto Joule. La corriente i_{6} en
el interruptor 5 no está únicamente limitada por una resistencia
que disipa energía necesariamente por efecto Joule como en el estado
de la técnica mencionado, si no también por la transferencia
alternativa de una cantidad de energía que causa un crecimiento
seguido de un decrecimiento de esta corriente i_{6} y que permite
su regulación.
En segundo lugar, la intensidad de la corriente
i_{6} inyectada en el circuito se regula por su valor máximo
i_{6M} que es independiente de la tensión E suministrada por el
acumulador 3. Al contrario de lo que se obtiene en el estado de la
técnica, una variación de la tensión E suministrada por el
acumulador 3 no introduce una variación de la corriente consumida
por la resistencia 14.
En la figura 4, la conexión a aislamiento
galvánico consiste en un acoplamiento magnético realizado por un
transformador 7', en el entrehierro en el caso en que la componente
continua de la corriente que atraviesa el primario es importante,
cuyo arrollamiento primario forma también, al menos en parte, el de
la inductancia 6. El secundario está, por su lado, conectado a la
conexión S(i).
El funcionamiento del circuito elemental
CE(i) permanece inalterado. La variación de la corriente
i_{6} en la inductancia 6 entre i_{6m} e i_{6M}, cuando el
interruptor 5 está cerrado, produce en la salida una tensión y/o
una corriente en los terminales del secundario del transformador 7'
que constituyen la señal de salida después del rectificado mediante
un rectificador no representado.
En la variante de realización representada en la
figura 5, la conexión a aislamiento galvánico 7 se ha desplazado
desde una posición en serie con la inductancia 6 hacia una posición
en serie con el transistor 10, a la rama 8. El funcionamiento del
circuito elemental CE (i) sigue siendo el mismo, puesto que la señal
de salida recuperada en la conexión S(i) es intermitente
como la corriente i_{10} que atraviesa el transistor 10. Se
pueden prever en el circuito de salida asociado a la conexión de
salida S(i) unos medios que permiten alisar o promediar esta
señal de salida.
En la variante de realización de la figura 6, el
dispositivo de regulación 11 se ha sustituido por un dispositivo de
regulación 11' que comprende unos medios de medida de la tensión
V_{P} en los terminales del condensador 13.
El dispositivo de regulación 11' determina la
relación cíclica \alpha y controla el transistor 10 para regular
la tensión V_{P} en los terminales del condensador 13 entorno a un
valor de consigna.
En efecto, cuando la relación cíclica \alpha
aumenta, la intensidad media de la corriente i_{6} en la
inductancia 6 aumenta tal como se ha visto más arriba, así como
aumenta la parte de esta corriente i_{6} que circula por el
condensador 13 y la carga. Esto tiene como efecto hacer crecer el
potencial V_{P} en el punto P.
En efecto, en régimen estabilizado, la corriente
media que sale del condensador 13 debe ser igual a la corriente
media que proviene de la inductancia 6 que entra en la misma. Ahora
bien, esta corriente que sale del condensador 13 y que lo descarga
se establece también en la resistencia 14 y es determinada por la
diferencia de potencial V_{P}-E en los terminales
de esta resistencia 14.
En cambio, una disminución de la relación
cíclica \alpha permite hacer descender el valor del potencial
V_{P} en el punto P, lo que indica una disminución de la
intensidad media de la corriente i_{6} que circula por la la
inductancia 6. Por otro lado, el funcionamiento del circuito
elemental CE(i) permanece inalterado.
Una variante de mando ventajosa utiliza una
medida de la tensión V_{p}-E en los terminales de
la resistencia 14 para regular la corriente en la resistencia 14
mediante la relación (V_{p}-E)/R y por lo tanto
mediante la potencia disipada
(V_{p}-E)^{2}/R, manteniendo una
corriente en el interruptor 5 ligeramente decreciente en función de
la tensión del acumulador 3.
La invención no se limita a las variantes de
realización que se acaban de describir. En especial, la conexión a
aislamiento galvánico puede disponerse en cualquiera de las ramas
del circuito elemental CE(i), por ejemplo en serie con el
diodo 12, el condensador 13 o con la resistencia 14.
Asimismo, el transistor 10 puede ser remplazado
por cualquier tipo de interruptor controlado.
También, la información de salida puede ser
generada por el dispositivo de regulación 11 o 11', que ejerce
entonces la función de la conexión a aislamiento galvánico 7 o 7',
sobre la base del valor de la relación cíclica \alpha, que es
igual a 1 cuando el interruptor 5 está abierto y se aparta de 1
cuando está cerrado.
Por otro lado, se puede producir una avería, por
ejemplo, producida por el fallo de un componente, en un circuito
elemental CE(i) según la invención, sin ser detectada o al
menos no antes de que pase un tiempo que puede ser más o menos
largo, posibilidad que podría ir en perjuicio de la fiabilidad que
se busca.
En la medida en que el interruptor de estado
determina el paso de corriente en este circuito elemental
CE(i), se puede prever, en un primer tiempo, utilizarlo para
realizar un test de funcionamiento en el cual se verifica la
recepción efectiva de la señal todo o nada. Sin embargo, este
interruptor de estado no es siempre fácilmente accesible y/o
accionable. Por ejemplo, puede disponerse en un punto del tren
alejado del lugar donde se verifica la recepción.
También, el circuito elemental CE(i)
ilustrado en la figura 7 comprende unos medios 15 capaces de
comprobar su funcionamiento correcto, cualquiera que sea la
posición del interruptor de estado.
Este circuito elemental CE(i) tiene una
estructura de base idéntica a la de la primera variante de
realización de la invención ilustrada en la figura 2 y ya comentada,
y comprende los mismos elementos. Sin embargo, aquí el interruptor
de estado y la conexión a aislamiento galvánico están constituidos
por un inversor de tensión 5' y un acoplamiento óptico 7''
respectivamente, estando destinada esta elección particular
únicamente a ilustrar ciertas características.
Los medios 15 para comprobar el funcionamiento
correcto del circuito elemental CE(i) comprenden un diodo de
protección 16 dispuesto entre el inversor de tensión 5' y la
inductancia 6, y polarizado de manera que se permite el paso de una
corriente positiva según la orientación convencional del lazo B
adoptada anteriormente. Conectado en paralelo con el circuito serie
que comprende el diodo de protección 16, el inversor de tensión 5'
y el acumulador de suministro 3, otro circuito en serie comprende
otro diodo de protección 17, un interruptor controlado de test
constituido por un transistor 18, y un acumulador de test 19, los
tres pertenecientes a los medios 15. El diodo de protección 17 y el
acumulador de test 19 están polarizados de manera que este último
sea capaz de alimentar el circuito elemental CE(i), con
excepción del inversor de tensión 5', produciendo una corriente con
sentido idéntico a la suministrada por el acumulador de suministro
3, en lugar de este.
En relación con esta corriente emitida por el
terminal positivo del acumulador de test 19, el diodo de protección
17 está ventajosamente dispuesto aguas abajo del transistor 18,
estando dispuesto este último aguas abajo de este acumulador de
test 19.
Los medios 15 para comprobar el funcionamiento
correcto del circuito eléctrico CE(i) comprenden además una
unidad automática de test 20, conectada al transistor 18 y
ventajosamente al dispositivo de regulación 11, y reciben la
información de estado emitida por el acoplamiento óptico 7'' gracias
a una conexión a la conexión S(i).
Ventajosamente, el diodo de protección 16 está
situado de uno y otro lado del conjunto que comprende el inversor
de tensión 5' y el acumulador de suministro 3 en serie. Así, unas
cargas C(1)... C(j)... C(m) opcionales pero
representadas para ilustrar ciertas particularidades de
funcionamiento, hechas por ejemplo de relés, de accionadores, de
bobinas de cierre de disyuntores y/o de lámparas testigo, y cuyo
estado, igual que el del acoplamiento óptico 7'', está destinado a
ser conectado a la posición abierta o cerrada del inversor de
tensión 5', están dispuestos cada uno en paralelo con el circuito en
serie que comprende el inversor de tensión 5' y el acumulador de
suministro 3, con excepción del diodo de protección 16.
Cuando no se está verificando, el funcionamiento
de este circuito eléctrico CE(i) permanece idéntico al que
se ha descrito antes, en el que la corriente que pasa por el
inversor de tensión 5' y la inductancia 6 también atraviesa el
diodo de protección 16.
La unidad automática de test 20 es capaz de
llevar a cabo un test automatizado que verifica que el circuito
eléctrico CE(i) funciona correctamente, iniciándose dicho
test, por ejemplo, en cada nuevo arranque del tren.
Conviene destacar que el inversor de tensión 5',
cuyo accionamiento puede resultar engorroso debido a la cantidad
considerable de estos interruptores, puede encontrarse tanto en
posición abierta como en posición cerrada.
Durante una primera etapa del test, la unidad
automática de test 20 controla el transistor 18 en el cierre,
asegurando así la puesta en tensión de la parte del circuito
eléctrico CE(i) situada aguas abajo del diodo de protección
16. Luego, esta unidad 20 verifica la emisión, en la conexión
S(i), de una información representativa del paso de una
corriente en el acoplamiento óptico 7'', lo que debe producirse
cuando esta parte del circuito CE(i), situada aguas abajo
del diodo de protección 16, funciona correctamente.
Como la conexión a aislamiento galvánico está
constituida en este caso por un acoplamiento óptico 7'', conviene
verificar también que el fototransistor de este acoplamiento óptico,
que pasa cuando recibe la información luminosa debido al paso de
una corriente en el diodo foto-emisor asociado,
vuelve a su estado de bloqueo, correspondiente a un interruptor
abierto, en ausencia de esta corriente. Ahora bien, como ya se ha
dicho, el inversor de tensión 5' puede encontrarse en cualquier
estado. También, en una segunda etapa del test, la unidad
automática de test 20 mantiene, mediante el dispositivo de
regulación 11, el transistor 10 en estado de bloqueo. La corriente
que atraviesa el acoplamiento óptico 7'' se anula progresivamente
debido a la energía almacenada en la inductancia 6, en el
transcurso de un periodo transitorio que puede estimarse en 5 veces
la constante de tiempo de esta inductancia (5xL/r). En efecto, como
la tensión en los terminales del acumulador de test 19 se escoge en
este caso para ser igual o inferior a la de los terminales del
acumulador 3, la corriente que podría circular a través de la
resistencia 14 desde uno de estos dos acumuladores hacia el otro
debido a la diferencia de potencial en sus terminales se bloquea
por el diodo de protección 17. Después de haber esperado que el
periodo transitorio haya transcurrido, la unidad automática de test
20 verifica que la señal que recibe de la conexión S(i)
corresponde efectivamente a un estado bloqueado del fototransistor
del acoplamiento óptico 7''.
Durante toda la duración del test, el único que
no se verifica es el diodo 16 de protección, y, por lo tanto,
ventajosamente, deberá ser sobredimensionado.
Cuando la tensión en los terminales del
acumulador de suministro 3 es superior a la de los terminales del
acumulador de test 19, el diodo de protección 17 evita que se
establezca una corriente entre estos dos acumuladores, si el
inversor de tensión 5' está cerrado en el momento en que la unidad
automática de test 20 mantiene el transistor 18 en el estado
conductor.
Ventajosamente, este diodo de protección 17,
dispuesto aguas abajo del transistor 18 en relación con una
corriente emitida por el terminal positivo del acumulador de test
19, protege además el transistor 18 de los efectos destructivos de
una tensión negativa demasiado elevada en sus terminales.
Por su lado, el diodo de protección 16 aísla los
acumuladores 3 y 19 y evita una corriente de uno hacia otro, cuando
la tensión de test es superior a la tensión de suministro, situación
que puede darse cuando no se prevé la segunda etapa del test
mencionado, por ejemplo debido a que la conexión a aislamiento
galvánico no es un acoplamiento óptico.
Este diodo de protección 16 evita también que se
establezca una corriente de corto-circuito emitida
por el acumulador de test 19 cuando el inversor de tensión 5' está
en posición abierta, es decir cuando desconecta el circuito
elemental CE(i) del acumulador de suministro 3 e impone una
tensión nula en los terminales de este circuito eléctrico
CE(i), mientras que, paralelamente, el transistor 18 es
conductor. Evidentemente, esta situación que intenta evitarse no se
da cuando se dispone un interruptor simple en lugar de este inversor
de tensión 5'.
El diodo de protección 16 también evita que las
cargas C(1)... C(j)... C (m), cuyo estado, conviene
recordar, está destinado a ser conectado al del inversor de tensión
5', sean alimentadas por el acumulador de test 19, cuando el
transistor 18 es conductor.
En variante, el acumulador de suministro 3
también puede conectarse de manera que sustituya el acumulador de
test 19, conservando a la vez su disposición en el interior del
circuito eléctrico CE(i). En una disposición como esta, el
acumulador de suministro cumple sucesivamente en el tiempo dos
funciones distintas, permitiendo así ahorrarse un acumulador de
test específico. Luego, el transistor 18 está conectado directamente
en paralelo al inversor de tensión 5'. El diodo de protección 17 se
vuelve inoperante. Respecto al diodo de protección 16, únicamente
la presencia de las cargas C(1)... C(j)... C(m)
o la utilización de un inversor de tensión 5' en lugar de un simple
interruptor la hacen necesaria.
Es evidente que cualquier tipo de interruptor
puede sustituir el inversor de tensión 5', ya que este se ha
escogido únicamente para ilustrar la función particular realizada
por el diodo de protección 16 en el caso en que se utiliza.
Como el acoplamiento óptico 7'' se ha escogido
por razones similares, este también puede sustituirse por cualquier
otro componente capaz de realizar una conexión a aislamiento
galvánico. Algunos de ellos, como por ejemplo el transformador al
que se ha hecho referencia antes, no necesitan una segunda fase de
test, puesto que no pueden generar por ellos mismos, es decir en
ausencia de cualquier corriente que las atraviesa, una señal de
salida en la conexión S(i) correspondiente a una corriente
como esta. En este caso, la conexión que enlaza la unidad
automática de test 20 con el dispositivo de regulación 11 ya no es
necesaria.
Por su parte, el transistor 18 puede sustituirse
por cualquier componente que realice la función de interruptor
controlado.
Los medios 15 para comprobar el funcionamiento
correcto del circuito eléctrico CE(i) están destinados a
adaptarse a cualquier variante de realización de la invención, por
ejemplo a todas las que se han descrito antes, aunque estos medios
15 se hayan presentado en una combinación particular con una única
de ellas.
La invención no se limita a una aplicación
ferroviaria, si no que se refiere a la transmisión, en cualquier
ámbito, de una información todo o nada.
Entre las ventajas de la invención, se observará
que la reducción de la potencia total disipada por efecto Joule en
un circuito conforme a la invención permite disminuir el tamaño de
las resistencias, que son los componentes más voluminosos, a
temperatura y velocidad del aire de refrigeración idénticas.
Esta disminución de tamaño permite reducir el
espacio ocupado por una vía de lectura, y, por lo tanto, ahorrar
espacio para más circuitos de lectura en la superficie de una
tarjeta de lectura idéntica, a pesar de una mayor cantidad de
componentes importantes.
En especial, los medios 15 para comprobar
automáticamente el funcionamiento del circuito eléctrico
CE(i) presentan en especial la ventaja de presentarse en
forma de un circuito simple, que utiliza pocos componentes y, por
lo tanto, poco costoso.
Además, estos medios 15 permiten aplicar un test
cuyo grado de cobertura es cercano al 100%, no verificándose
únicamente el diodo de protección 16.
El sobredimensionamiento de este diodo de
protección 16 limita mucho el riesgo que provoque una avería.
Claims (26)
1. Circuito eléctrico (CE(i)) de
transmisión del estado de un parámetro o de un equipo, destinado a
conectarse a los terminales de un acumulador (3) de suministro y
que comprende:
- una conexión a aislamiento galvánico (7;7')
entre dicho circuito eléctrico (CE(i)) y una salida
(S(i)) para la emisión de una información de estado, y
- un interruptor de estado (5; 5') cuya posición
abierta o cerrada es representativa de la información de estado y
que determina el paso, cuando no se verifica, de una corriente en
dicho circuito eléctrico (CE(i)), asegurando el circuito
eléctrico (CE(i)) la transmisión de la información de estado
del interruptor de estado (5; 5') hacia la salida (S(i))
mediante la conexión a aislamiento galvánico (7;7'),
caracterizado por el hecho de que comprende medios para
regular la intensidad de la corriente en el interruptor de estado
(5; 5'), medios de conmutación (10,12) de las conexiones entre los
elementos que constituyen el circuito eléctrico (CE(i)) y
medios de almacenamiento inductivos (6) en serie con el interruptor
de estado (5; 5') y medios de almacenamiento capacitivos (13) que,
en régimen permanente, forman cada uno alternativamente medios de
almacenamiento y medios de restitución de parte de la energía de
dicho circuito eléctrico (CE(i)), según el estado alternativo
de dichas conexiones entre los diferentes elementos del circuito
eléctrico (CE(i)), determinado por los medios de
conmutación.
2. Circuito eléctrico (CE(i)) según la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la
conexión a aislamiento galvánico (7,7') está conectada en serie con
el interruptor de estado (5; 5').
3. Circuito eléctrico (CE(i)) según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que los
medios para regular la intensidad de la corriente en el interruptor
de estado (5; 5') comprenden además unos medios (11;11') de control
de una magnitud característica del estado del circuito eléctrico
(CE(i)) y de mando alternativo de los medios de conmutación
(10,12) de las conexiones entre los elementos que constituyen el
circuito eléctrico (CE(i)) en función del estado de dicho
circuito eléctrico.
4. Circuito eléctrico (CE(i)) según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
por el hecho de que los medios de conmutación (10,12) de las
conexiones entre los elementos que constituyen el circuito
eléctrico (CE(i)) conectan alternativamente al menos:
- los medios de almacenamiento inductivos (6),
el interruptor de estado (5; 5'), el acumulador (3) y los medios de
almacenamiento capacitivos (13) en serie en un lazo cerrado durante
una primera fase, en régimen permanente, de restitución por los
medios de almacenamiento inductivos (6) de una cantidad de energía
almacenada por los medios de almacenamiento capacitivos (13), y
- los medios de almacenamiento inductivos (6),
el interruptor de estado (5; 5') y los medios de almacenamiento
capacitivos (13) en serie en un lazo cerrado durante una segunda
fase , en régimen permanente, de restitución por los medios de
almacenamiento capacitivos (13) de una cantidad de energía
almacenada por los medios de almacenamiento inductivos (6), estando
invertida la polaridad de las conexiones entre los medios de
almacenamiento inductivos (6) y los medios de almacenamiento
capacitivos (13) entre la primera y la segunda fase.
5. Circuito eléctrico (CE(i)) según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
por el hecho de que los medios de almacenamiento inductivos y los
medios de almacenamiento capacitivos comprenden respectivamente una
inductancia (6) en serie con el interruptor de estado (5; 5') y una
capacidad (13), por el hecho de que el circuito eléctrico
(CE(i)) comprende en serie con el interruptor de estado (5;
5') y la inductancia (6), una primera y una segunda rama (8,9) en
paralelo, y comprende una resistencia (14) en paralelo con el
interruptor de estado (5; 5') y la inductancia (6), y conectada a
un punto (P) de la segunda rama (9), estando la capacidad (13)
conectada a la segunda rama (9), y por el hecho de que los medios de
conmutación de las conexiones comprenden medios (10,12) para
dirigir alternativamen-
te a la primera y a la segunda rama (8,9) la corriente que pasa por el interruptor de estado (5; 5') y la inductancia (6).
te a la primera y a la segunda rama (8,9) la corriente que pasa por el interruptor de estado (5; 5') y la inductancia (6).
6. Circuito eléctrico (CE(i)) según la
reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que la
conexión a aislamiento galvánico (7;7') está conectada a la primera
rama (8).
7. Circuito eléctrico (CE(i)) según la
reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que la
conexión a aislamiento galvánico (7;7') está conectada en serie con
el condensador (13) en la segunda rama (9).
8. Circuito eléctrico (CE(i)) según la
reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que la
conexión a aislamiento galvánico (7;7') está conectada en serie con
la resistencia (14).
9. Circuito eléctrico (CE(i)) según
cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado por
el hecho de que el periodo (T), durante el cual la corriente que
pasa por el interruptor de estado (5; 5') y la inductancia (6)
circula sucesivamente por la primera (8) y por la segunda rama (9),
y la relación cíclica (\alpha), igual al tiempo de circulación de
esta corriente por la primera rama (8) dividido por dicho periodo
(T), son fijo y variable respectivamente y se determinan por los
medios (11;11') de control de la magnitud característica del estado
del circuito eléctrico (CE(i)) y de mando periódico de los
medios de conmutación (10,12).
10. Circuito eléctrico (CE(i)) según
cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9, caracterizado por
el hecho de que los medios (10) para dirigir alternativamente a la
primera y a la segunda rama (8,9) la corriente que pasa por el
interruptor de estado (5; 5') y la inductancia (6) comprenden un
interruptor controlado (10) conectado a la primera rama (8) y un
diodo (12) conectado a la segunda rama (9) entre por un lado, una de
las dos uniones de la primera y la segunda rama (8,9), y por otro
lado, el punto (P) de conexión de la resistencia (14) a la segunda
rama (9), encontrándose la capacidad (13) entre, por un lado, la
otra de estas dos uniones de las ramas (8,9) primera y segunda, y
por otro lado, el punto (P) de conexión de la resistencia (14) a la
segunda rama (9).
11. Circuito eléctrico (CE(i)) según la
reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que la
conexión a aislamiento galvánico (7;7') está conectada en serie con
el diodo (12).
12. Circuito eléctrico (CE(i)) según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
por el hecho de que la conexión a aislamiento galvánico (7)
consiste en un acoplamiento óptico.
13. Circuito eléctrico (CE(i)) según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
por el hecho de que la conexión a aislamiento galvánico consiste en
un transformador (7').
14. Circuito eléctrico según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que la
conexión a aislamiento galvánico (7;7') consiste en un transformador
(7') conectado en serie con el interruptor de estado (5; 5') y cuyo
primario forma también al menos una parte de los medios de
almacenamiento induc-
tivos.
tivos.
15. Circuito eléctrico (CE(i)) según
cualquiera de las reivindicaciones 3 a 14, caracterizado por
el hecho de que dichos medios (11;11') de control de una magnitud
característica del estado del circuito eléctrico (CE(i)) y
de mando periódico de los medios de conmutación (10,12) forman
también la conexión a aislamiento galvánico (7;7') y están, a tal
efecto, provistos de dicha salida S(i) para la emisión de la
información por un lado, y son capaces de emitir esta información a
partir del tratamiento de dicha magnitud característica, en
especial a partir de la relación cíclica (\alpha), por otro
lado.
16. Circuito eléctrico (CE(i)) según
cualquiera de las reivindicaciones 3 a 15, caracterizado por
el hecho de que el valor de pico, en el transcurso de un periodo
(T), de la corriente que pasa por el interruptor de estado (5; 5')
constituye dicha magnitud característica del estado del circuito
eléctrico (CE(i)).
17. Circuito eléctrico (CE(i)) según
cualquiera de las reivindicaciones 5 a 15, caracterizado por
el hecho de que el potencial (V_{p}) en el punto (P) de conexión
de la resistencia (14) a la segunda rama (9) constituye dicha
magnitud característica del estado del circuito eléctrico
(CE(i)).
18. Circuito eléctrico (CE(i)) según
cualquiera de las reivindicaciones 5 a 15, caracterizado por
el hecho de que la tensión (E-V_{p}) en los
terminales de la resistencia (14) constituye dicha magnitud
característica del estado del circuito eléctrico
(CE(i)).
19. Circuito eléctrico (CE(i)) según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
por el hecho de que comprende además unos medios (15) para
comprobar su funcionamiento correcto, independientemente de la
posición del interruptor de estado (5; 5').
20. Circuito eléctrico (CE(i)) según la
reivindicación 19, caracterizado por el hecho de que los
medios (15) para comprobar el funcionamiento correcto de este
circuito eléctrico (CE (i)) comprenden:
- un interruptor controlado de test (18) y un
acumulador de test (19) conectados a un primer circuito en serie
que está a su vez conectado en paralelo a un segundo circuito en
serie que comprende el interruptor de estado (5; 5') y un punto
destinado a la conexión del acumulador de suministro (3), y
- una unidad automática de test (20), conectada
al terminal de mando del interruptor controlado de test (18) y a la
salida (S(i)) para la emisión de una información de
estado.
21. Circuito eléctrico (CE(i)) según la
reivindicación 19, caracterizado por el hecho de que los
medios (15) para comprobar el funcionamiento correcto de este
circuito eléctrico (CE (i)) comprenden:
- un interruptor controlado de test (18)
conectado en paralelo al interruptor de estado (5; 5'), estando el
conjunto conectado en serie a un punto para la conexión del
acumulador de suministro (3) destinado a asegurar también la
función de un acumulador de test; y
- una unidad automática de test (20), conectada
al terminal de mando del interruptor controlado de test (18) y en
la salida (S(i)) para la emisión de una información de
estado.
22. Circuito eléctrico (CE(i)) según la
reivindicación 20 o 21, caracterizado por el hecho de que la
unidad automática de test (20), también conectada a los medios (11;
11') de control de una magnitud característica del estado del
circuito eléctrico (CE(i)) y de mando alternativo de los
medios de conmutación (10, 12) de las conexiones, es capaz de
mantener dichos medios de conmutación (10, 12) en al menos una
posición de anulación de la corriente en dicho circuito eléctrico
(CE(i)).
23. Circuito eléctrico (CE(i)) según
cualquiera de las reivindicaciones 20 a 22, caracterizado por
el hecho de que los medios (15) para comprobar el funcionamiento
correcto de este circuito eléctrico (CE(i)) comprenden al
menos un diodo de protección (16) conectado en serie al interruptor
de estado (5; 5'), para bloquear una corriente que proviene del
interruptor controlado de test (18).
24. Circuito eléctrico (CE(i)) según
cualquiera de las reivindicaciones 20 a 23, caracterizado por
el hecho de que los medios (15) para comprobar el funcionamiento
correcto de este circuito eléctrico (CE(i)) comprenden otro
diodo de protección (17) conectado en serie al interruptor
controlado de test (18), para bloquear una corriente que proviene
del interruptor de estado (5; 5').
25. Sistema eléctrico (1) destinado a transmitir
una pluralidad de informaciones de estado, caracterizado por
el hecho de que comprende un acumulador de suministro (3) y una
pluralidad de circuitos eléctricos (CE(i)) según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 24, destinados cada uno a transmitir una
información de estado y conectados en paralelo a los terminales de
dicho acumulador (3).
26. Sistema eléctrico (1) según la
reivindicación 25, caracterizado por el hecho de que está
montado en un convoy ferroviario, estando cada interruptor de
estado (5; 5') asociado a un elemento o un equipo de dicho convoy
ferroviario, para el control de su estado o posición.
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