ES2301468T3 - Circuito de proteccion para una unidad de fuente de alimentacion y la correspondiente unidad de fuente de alimentacion. - Google Patents
Circuito de proteccion para una unidad de fuente de alimentacion y la correspondiente unidad de fuente de alimentacion. Download PDFInfo
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Abstract
Circuito de protección con una etapa de conmutación (T1) para una unidad de fuente de alimentación para supervisar al menos dos tensiones de salida (U1 - U4) conectadas a una entrada de control (B) de la etapa de conmutación (T1), estando dichas tensiones aisladas entre sí respectivamente mediante un diodo (D4, D5, D6) y una resistencia (R5, R6), caracterizado porque el circuito de protección incorpora una red pasiva con una resistencia (R1) y un condensador (C1) para generar una tensión de funcionamiento (U6) para el circuito de protección a través de la cual la etapa de conmutación (T1) se conecta a una tensión de salida (U5) de la unidad de fuente de alimentación, de forma que la etapa de conmutación (T1) es reiniciada en caso de fallo, tras producirse una caída en esta tensión de salida, (U5) y porque la red pasiva cuenta con un diodo Zener (D1) mediante el cual la tensión de funcionamiento (U6) disponible en la etapa de conmutación (T1) está limitada a un valor que corresponde aproximadamente al valor de la tensión de salida más baja a supervisar.
Description
Circuito de protección para una unidad de fuente
de alimentación y la correspondiente unidad de fuente de
alimentación.
La invención está basada en un circuito de
protección con una etapa de conmutación para una unidad de fuente
de alimentación, que en caso de fallo, por ejemplo, un
cortocircuito, suministre una señal de fallo a la unidad de la
fuente de alimentación.
Los circuitos de protección de este tipo se
utilizan a menudo en unidades de fuente de alimentación en modo
conmutado a fin de desconectarlas de forma fiable, concretamente, en
el caso de producirse un cortocircuito, de forma que los
componentes, tales como el transistor de conmutación, o los
componentes de la etapa de salida, por ejemplo, no se destruyan
debido a la sobrecarga. Por ejemplo, el documento
DE-A 19735208, describe una fuente de alimentación
en modo conmutado que incorpora en el lado primario medios de
conmutación que realizan una desconexión fiable del transistor de
conmutación en caso de producirse un cortocircuito en el lado
secundario. La configuración de los medios de conmutación en el
lado primario tiene en este caso el efecto de que si se produce un
cortocircuito, la tensión se reduce a un valor bajo directamente en
el borne de puerta del transistor de conmutación, de forma que
dicho transistor no pueda ponerse nuevamente en funcionamiento. El
cortocircuito se detecta en este caso en el bobinado auxiliar del
transformador de aislamiento del lado primario.
En el documento
DD-A-28642 se describe un circuito
de protección con una etapa de conmutación de acuerdo con el
preámbulo de la reivindicación 1.
El objeto de la presente invención consiste en
describir un circuito de protección para una unidad de fuente de
alimentación con una pluralidad de tensiones de salida que realiza
una desconexión fiable de la unidad de fuente de alimentación en el
caso de producirse un cortocircuito en una de las tensiones de
salida, así como una unidad de fuente de alimentación que incorpora
el respectivo circuito de protección.
Esto se logra mediante la invención, según se
describe en la reivindicación 1, para el circuito de protección, y
mediante la invención especificada en la reivindicación 6 para la
unidad de fuente de alimentación.
En las reivindicaciones dependientes se
describen desarrollos ventajosos de las invenciones.
El circuito de protección de la presente
invención incluye una etapa de conmutación en la cual están
conectadas al menos dos tensiones de salida sujetas a supervisión,
estando ambas tensiones aisladas entre sí mediante resistencias y
diodos. En la trayectoria de conexión de las tensiones de salida se
encuentra dispuesto un diodo que se activa e inicia la etapa de
conmutación en caso de producirse un fallo cuando tiene lugar una
caída en una de las tensiones de salida. No se requiere el diodo
para la última tensión de salida. De este modo, la etapa de
conmutación facilita una señal de control que actúa en un bucle de
control de la unidad de fuente de alimentación, de tal forma que la
unidad de fuente de alimentación se desconecta.
El circuito de protección incluye también una
red pasiva con una resistencia y un condensador, que establece una
constante de tiempo, tras la cual el circuito de protección permite
volver a poner en marcha la unidad de fuente de alimentación. La
etapa de conmutación del circuito de protección podrá llevarse a
cabo, por ejemplo, mediante una etapa de transistor o un
amplificador operativo, que proporciona la señal de información para
la situación de fallo de la unidad de fuente de alimentación cuando
se produce la puesta en funcionamiento. Este circuito de protección
permite una pluralidad de tensiones de salida de la correspondiente
unidad de fuente de alimentación a supervisar de una forma sencilla
con respecto a un cortocircuito o a una baja tensión.
Las aplicaciones del circuito de protección se
centran especialmente en aparatos de televisión y grabadoras de
vídeo, cuyas unidades de fuente de alimentación facilitan un número
considerable de tensiones de salida para el funcionamiento de la
unidad correspondiente. Las unidades de fuente de alimentación de
estos dispositivos son predominantemente unidades de fuente de
alimentación en modo conmutado, en especial convertidores de
transferencia inversa. No obstante, también es posible utilizar el
circuito de protección para unidades de fuente de alimentación
lineales no conmutadas.
La invención se explica en mayor detalle a
continuación, mediante un ejemplo que hace referencia a un diagrama
esquemático en el cual la figura muestra un circuito de protección
con una etapa de conmutación para controlar una pluralidad de
tensiones de salida.
El circuito de protección de la figura incluye
una etapa de conmutación, en este ejemplo de realización un
transistor T1 que está cableado como conmutador y conectado a la
entrada de control B a la cual están conectadas las tensiones de
salida U1 - U4 a supervisar. En la entrada de control B se encuentra
una cadena de resistencias conectadas en serie, con resistencias
R4, R5, R6 y R7, a los puntos de conexión de los cuales están
conectado respectivamente tensiones de salida U1, U2 y U3, a
controlar, al final de los cuales está conectada otra tensión de
salida U4. En la trayectoria de conexión de las tensiones U1, U2 y
U3 está dispuesto, respectivamente, un diodo D2, D3 o D4, estando
conectados estos diodos en la dirección inversa respecto a las
tensiones U1, U2 y U3, de forma que estas tensiones están aisladas
entre sí y no interfieren mutuamente. No se requiere ningún diodo
para la última tensión U4, dado que esta tensión está igualmente
aislada de las otras tensiones U1 a U3 mediante los diodos D2 a
D4.
Las tensiones U1 a U4 a supervisar se encuentran
aquí dispuestas en la cadena de resistencias R4 a R7, de tal forma
que los valores con una tensión superior se encuentran en secuencia
ascendente progresivamente alejados de la entrada de control B de
la etapa del transistor T1. De este modo se simplifica en
dimensionado de la cadena de resistencias R4 a R7, ya que cuando se
produce una caída en una de las tensiones U1 a U4, dicha tensión
debería activar de forma fiable el transistor T1.
En este ejemplo de realización, el transistor T1
de la etapa de conmutación es un transistor PNP, en cuyo emisor se
encuentra disponible una tensión de funcionamiento U6. La entrada de
control B del transistor T1 está igualmente conectada a la tensión
de funcionamiento U6 a través de una resistencia R2 y un condensador
C2 conectado en paralelo con esta última, de forma que la entrada
de control B del transistor T1 se encuentre a nivel alto al aplicar
la tensión U6, desconectándose el transistor T1.
La tensión de funcionamiento U6 se obtiene de
una tensión U5 de la unidad de fuente de alimentación a través de
una red pasiva que incluye una resistencia R1, un condensador C1 y
un diodo Zener D1. Esto supone que el condensador C1 se cargue
lentamente a través de la resistencia R1 al conectar la unidad de
fuente de alimentación, de forma que la tensión de funcionamiento
U6 se encuentre disponible en el transistor T1 con un retardo. El
diodo Zener D1 tiene el efecto de limitar la tensión de
funcionamiento U6 a un valor reducido. Cuando la unidad de fuente
de alimentación se conecta, el transistor T1 se desconecta de forma
fiable, a menos que se produzca un cortocircuito, debido a que las
tensiones U1 a U4 se encuentran disponibles en una fase anterior que
la tensión U6, y la tensión de la entrada de control B siempre
suele ser superior o igual a la tensión de emisor, la tensión U6
del transistor T1. Si una de las tensiones U1 a U4 cae de forma
significativa, por ejemplo en caso de cortocircuito, la fase de
conmutación T1 se activará y emitirá una señal de control a través
de una resistencia R3 a la unidad de fuente de alimentación.
La tensión U5, la resistencia R1 y el
condensador C1 están dimensionados en este caso de forma que la
tensión de funcionamiento U6 se acumule lo más lentamente posible
una vez que se ha aplicado la tensión U5.
El circuito de protección puede estar
configurado, en concreto, en el lado de secundario de una unidad de
fuente de alimentación en modo conmutado, en la que el bucle de
control supervisa una tensión de salida en el lado de secundario,
por ejemplo a través de un acoplador óptico OK. La resistencia R3
puede encontrarse directamente en el bucle de control de la unidad
de fuente de alimentación, por ejemplo en una conexión del
acoplador óptico OK en el lado de secundario. Por ello, el
condensador C1 se descargará cuando se conecte el transistor T1,
dado que la unidad de fuente de alimentación se desconecta hasta que
la tensión U5 desciende a un valor de aproximadamente 2 voltios, en
cuyo momento se desconecta el acoplador óptico OK. Por ello, la
unidad de fuente de alimentación se activa una vez más, pero ya no
opera hasta la totalidad del valor de la tensión U5 cuando uno de
las tensiones de salida U1 a U4 tenga un cortocircuito. Entonces el
transistor T1 se activa nuevamente. Como resultado de ello, se
consigue una activación cíclica de la unidad de fuente de
alimentación mientras exista el cortocircuito, aunque los intervalos
de tiempo adicionales de los ciclos no son tan prolongados como el
primer ciclo de desactivación. Esto reduce considerablemente la
carga del transistor de conmutación y de otros componentes de la
unidad de fuente de alimentación en caso de cortocircuito.
\vskip1.000000\baselineskip
La lista de referencias citada por el
solicitante lo es solamente para utilidad del lector, no formando
parte de los documentos de patente europeos. Aún cuando las
referencias han sido cuidadosamente recopiladas, no pueden
excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad
a este respecto.
- \bullet DE 19735208 A [0002]
- \bullet DD 28642 A [0003]
Claims (7)
1. Circuito de protección con una etapa de
conmutación (T1) para una unidad de fuente de alimentación para
supervisar al menos dos tensiones de salida (U1 - U4) conectadas a
una entrada de control (B) de la etapa de conmutación (T1), estando
dichas tensiones aisladas entre sí respectivamente mediante un diodo
(D4, D5, D6) y una resistencia (R5, R6), caracterizado
porque el circuito de protección incorpora una red pasiva con una
resistencia (R1) y un condensador (C1) para generar una tensión de
funcionamiento (U6) para el circuito de protección a través de la
cual la etapa de conmutación (T1) se conecta a una tensión de salida
(U5) de la unidad de fuente de alimentación, de forma que la etapa
de conmutación (T1) es reiniciada en caso de fallo, tras producirse
una caída en esta tensión de salida, (U5) y porque la red pasiva
cuenta con un diodo Zener (D1) mediante el cual la tensión de
funcionamiento (U6) disponible en la etapa de conmutación (T1) está
limitada a un valor que corresponde aproximadamente al valor de la
tensión de salida más baja a supervisar.
2. Circuito de protección de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque, en caso de fallo, la
etapa de conmutación (T1) actúa sobre un bucle de control de la
unidad de fuente de alimentación de tal forma que la unidad de
fuente de alimentación se desconecta.
3. Circuito de protección de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque, tras conectar a
tensión la fuente de alimentación, la entrada de control de la
etapa de conmutación (T1) es llevada a estado alto por las
tensiones de salida (U1 - U4) a supervisar con anterioridad a la
tensión de funcionamiento (U6) disponible en la etapa de
conmutación.
4. Circuito de protección de acuerdo con una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se
encuentra dispuesto en el lado de secundario de la unidad de fuente
de alimentación.
5. Circuito de protección de acuerdo con una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
etapa de conmutación dispone, en la entrada de control (B), de una
etapa de transistor (T1) cuyas tensiones de salida (U1 - U4) a
supervisar se encuentran disponibles.
6. Unidad de fuente de alimentación para generar
una pluralidad de tensiones de salida (U1 - U4) caracterizada
porque cuenta con un circuito de protección de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes.
7. Unidad de fuente de alimentación de acuerdo
con la reivindicación 6, caracterizada porque cuenta con un
bucle de control, que se inicia a partir de una tensión de salida
(U1 - U4) en el lado de secundario.
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