ES2353892T3

ES2353892T3 - Desactivador que usa carga inductiva.

Info

Publication number: ES2353892T3
Application number: ES05783827T
Authority: ES
Inventors: Steven V. Leone; Stewart E. Hall
Original assignee: Sensormatic Electronics Corp
Current assignee: Sensormatic Electronics Corp
Priority date: 2004-08-11
Filing date: 2005-08-05
Publication date: 2011-03-08
Anticipated expiration: 2025-08-05
Also published as: DE602005024005D1; CA2578535A1; EP1776680A1; EP1776680B1; ATE484046T1; IL180919A0; JP4982370B2; CN101031941A; AU2005274009B2; CN100570656C; HK1108962A1; CA2578535C; WO2006020526A1; US20060033621A1; JP2008510224A; AU2005274009A1; US7352084B2

Abstract

Aparato que comprende: una fuente de alimentación (804); y un circuito de desactivación (102, 802) conectado a dicha fuente de alimentación (804), usando dicho circuito de desactivación (102, 802) para carga inductivamente una antena de desactivación (112, 812) un ciclo de carga, y generar un campo magnético que tiene una envoltura de desactivación para desactivar una etiqueta de seguridad durante un ciclo de desactivación, caracterizado porque dicho circuito de desactivación (102, 802) comprende un control de desactivación (106, 806) conectado a un conmutador de carga (108, 808) y un conmutador de desactivación (110, 810), estando dicho conmutador de carga (108, 808) conectado entre dicha fuente de alimentación (804) y dicha antena de desactivación (112, 812), estando dicha antena de desactivación (112, 812) conectada en paralelo a un condensador de desactivación (114, 814), y un diodo de retorno (116, 816) conectado entre dicha antena de desactivación (112, 812) y dicho condensador de desactivación (114, 814) y en paralelo a dicho conmutador de desactivación (110, 810).

Description

Antecedentes de la invención

Se concibe un sistema de vigilancia electrónica de productos (EAS) para evitar la retirada no autorizada de un artículo de un área controlada. Un sistema típico EAS puede comprender un sistema de vigilancia y una o más etiquetas de seguridad. El sistema de vigilancia puede crear una zona de interrogación en un punto de acceso al área controlada. Se puede fijar una etiqueta de seguridad a un artículo, tal como una prenda de vestir. Si el artículo etiquetado entra en la zona de interrogación, se puede activar una alarma que indica una retirada no autorizada del artículo etiquetado del área controlada.

Cuando un cliente presenta n artículo para su pago en una caja, la cajera bien retira la etiqueta de seguridad del artículo, o desactiva la etiqueta de seguridad usando un dispositivo de desactivación. En este último caso, las mejoras en el dispositivo de desactivación pueden facilitar la operación de desactivación, aumentando de este modo tanto el interés del cliente como el de la cajera. En consecuencia, puede haber una necesidad de mejora las técnicas de desactivación en un sistema EAS.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

El objeto presente concerniente a las realizaciones se expone particularmente y se reivindica de forma muy particular en la parte de conclusión de la memoria. Sin embargo, las realizaciones, tanto pata la organización como para el procedimiento operativo, junto con los objetos, características y ventajas de las mismas, se pueden entender mejor con referencia a la siguiente descripción detallada después de su lectura en combinación con los dibujos anexos en los cuales:

La figura 1 ilustra un desactivador que tiene una fuente de alimentación de corriente continua (CC) según una realización; La figura 2 ilustra un gráfico de una forma de onda de corriente en una antena de desactivación que tiene una fuente de alimentación CC según una realización; La figura 3 ilustra un gráfico de una forma de onda de temporización en un circuito inductivo de control de desactivación para un conmutador de carga y conmutador de desactivación que tiene una fuente de alimentación CC según una realización; La figura 4 ilustra un gráfico de formas de onda de tensión en un condensador de desactivación y un conjunto de condensadores masivos que tienen una fuente de alimentación CC según una realización; La figura 5 ilustra un gráfico de una forma de onda de corriente en una antena de desactivación que tiene una forma de onda de corriente continua de señalización según una realización. La figura 6 ilustra un gráfico de una forma de onda de temporización en un circuito inductivo de control de desactivación para una conmutador de carga y conmutador de desactivación que tiene una forma de onda de corriente continua de señalización según una realización La figura 7 ilustra un gráfico de una forma de onda de tensión en un condensador de desactivación y un conjunto de condensadores masivos que tienen una forma de onda de corriente continua de señalización según una realización. La figura 8 ilustra un desactivador que tiene una fuente de alimentación (de corriente alterna (CA) según una realización; La figura 9 ilustra un gráfico de forma de onda de corriente en una antena de desactivación que tiene una fuente de alimentación CA según una realización; La figura 10 ilustra un gráfico se formas de ondas de temporización en un circuito de control de desactivación para un conmutador de carga y conmutador de desactivación que tiene una fuente de alimentación CA según una realización; La figura 11 ilustra un gráfico de formas de onda de tensión en un condensador de desactivación que tiene una fuente de alimentación AC según una realización; La figura 12 ilustra un gráfico de formas de onda de corriente en una antena de desactivación con una fuente de alimentación AC y conmutación de tensión cero según una realización La figura 13 ilustra un gráfico de formas de onda de temporización en un circuito de control de desactivación para un conmutador de carga y conmutador de desactivación que tiene conmutación de tensión cero según una realización; y La figura 14 ilustra formas de onda de tensión en la fuente de alimentación CA y conmutador de desactivación con conmutación de tensión cero según una realización.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Se pueden exponer numerosos detalles específicos en la presente memoria para proporcionar una comprensión global de las realizaciones. Se entiende, sin embargo, que los expertos en la técnica entenderán que las realizaciones se pueden llevar a cabo sin estos detalles específicos. En otros casos, no se han descrito en detalle procedimientos, procesos componentes y circuitos bien conocidos para de este modo no complicar las realizaciones. Se puede apreciar que los detalles funcionales y estructurales específicos presentados en la presente memoria pueden ser representativos y no limitan necesariamente el alcance de las realizaciones.

Hay que subrayar que cualquier referencia en la memoria a “una realización” significa que una singularidad, estructura o característica particular descrita en relación con la realización se incluye en al menos una realización. La aparición de la expresión “en una realización” en diversos lugares en la memoria no se refiere necesariamente a la misma realización.

Las realizaciones se pueden referir a un desactivador para un sistema EAS. El desactivador se puede usar para desactivar una etiqueta de seguridad EAS. La etiqueta de seguridad puede comprender, por ejemplo, un marcador EAS revestido por una envoltura exterior dura o blanda. El desactivador puede crear un campo de desactivación. El marcado puede pasar por el campo de desactivación para desactivar el marcador. Una vez desactivada, la etiqueta de seguridad EAS puede pasar por la zona de interrogación sin activar una alarma.

Un ejemplo de marcador para una etiqueta de seguridad puede ser un marcador magnetomecánico. Un marcador magnetomecánico puede tener dos componentes. El primer componente puede ser un resonador realizado a partir de una o más bandas de un material magnético de alta permeabilidad que exhibe fenómenos resonantes magnetomecánicos. El segundo componente puede ser un elemento de polarización de una o más bandas de un material magnético duro. El estado del elemento de polarización ajusta la frecuencia operativa del marcador. Un marcador activo posee uno del elemento de polarización magnetizado que ajusta su frecuencia operativa dentro del intervalo de los sistemas de detección EAS. La desactivación del marcador se lleva a cabo desmagnetizando el elemento de polarización desplazando de este modo la frecuencia operativa del marcador fuera del intervalo de sistemas de detección EAS. Las técnicas para desmagnetizar el elemento de polarización implicar la aplicación de un campo magnético CA que se reduce gradualmente en intensidad hasta un punto cercano a cero. Para desmagnetizar efectivamente el elemento de polarización puede ser necesario aplicar un campo magnético suficientemente fuerte para vencer una fuerza coercitiva del material de polarización antes de reducir la intensidad.

Una técnica para crear este campo magnético gradualmente decreciente usa un circuito tanque resonante de inductor-condensador (LC). Se puede cargar un condensador de desactivación antes de empezar el ciclo de desactivación. Cuando empieza el ciclo de desactivación, un conmutador conecta el condensador cargado a una bobina de desactivación. Puesto que esta bobina es inductiva, forma un circuito tanque resonante con el condensador de desactivación cargado. Las resistencias en el bobinado de la bobina, la resistencia serie efectiva (ESR) del conmutador y el condensador de desactivación, y las otras pérdidas en el circuito dan como resultado un componente resistivo en el circuito tanque resonante LC. Si las resistencias en el circuito tanque son suficientemente bajas, el circuito LCR resultante será subamortiguado y una corriente CA gradualmente decreciente fluirá a través de la bobina desactivadora. Esta corriente fluye a través del bobinado de la bobina desactivadora creando un campo magnético CA gradualmente decreciente en la zona de desactivación. El ciclo de desactivación se completa cuando la corriente en la bobina y el campo magnético de desactivación han decaído a un nivel relativamente bajo. Después de completar el ciclo de desactivación, se recarga el condensador de desactivación. Una vez completamente cargado el condensador de desactivación, el desactivador está listo para otro ciclo de desactivación.

Mientras el condensador de desactivación se está cargando, el desactivador no se puede usar para desactivar ningún marcador. Por lo tanto puede ser deseable reducir este tiempo de recarga, particular para aplicaciones de gran volumen donde un cliente puede desear desactivar muchas etiquetas de seguridad en un corto periodo de tiempo, Este requisito puede incluir sobre el diseño de la fuente de alimentación usada para el desactivador. Por ejemplo, un condensador típico de desactivación completamente cargado puede tener una capacidad de aproximadamente 100 microfaradios (uF) y cargarse a aproximadamente 500 voltios (V), La cantidad de energía almacenada en el condensador puede ser aproximadamente 12,5 julios. En aplicaciones de gran volumen, puede ser necesario recargar el condensador en menos de 250 milisegundos. La fuente de alimentación para esta aplicación necesitaría suministrar una media de 50 vatios de potencia durante el tiempo de carga de 250 milisegundos para satisfacer este requisito. Los requisitos de potencia pico para la fuente de alimentación son a menudo sustancialmente superiores debido a la limitación de corriente de inserción que se necesita cuando el condensador está cerca de 0 voltios. Para esta aplicación, se puede requerir que la fuente de alimentación suministre una potencia pico de 100 vatios. Aunque los requisitos de potencia pico son relativamente altos, el requisito medio de potencia puede ser sustancialmente inferior. Por ejemplo, el desactivador puede requerir la realización de solamente un ciclo de desactivación de media por segundo. En un desactivador con un requisito de energía de desactivación de 12, 5 julios, es de 12,5 vatios 0 1/8 del requisito de potencia pico.

Las técnicas convencionales para recargar el condensador de desactivación pueden no ser satisfactorias por numerosas razones. Por ejemplo, el condensador de desactivación se puede cargar directamente a partir de una fuente de alimentación CC capaz de suministrar alta potencia pico al condensador para satisfacer los requisitos de tiempo de carga. Este enfoque, sin embargo, puede incrementar la dimensión y el coste de la fuente de alimentación. En otro ejemplo, se pueden usar condensadores masivos. Los condensadores masivos se pueden mantener cargados a una tensión que es superior a la tensión del condensador de desactivación. Durante el tiempo de recarga, se enciende un conmutador y la corriente fluye dentro del condensador de desactivación a través de una resistencia limitadora de corriente. La resistencia de la resistencia limitadora de corriente se elige para limitar las corriente s pico durante la recarga de condensador. Si no se usa un conmutador entre el condesador masivo y el condensador resonante, la resistencia limitadora se debe dimensionar también para limitar la corriente a través del rectificador de salida de la fuente de alimentación durante la parte del ciclo de desactivación en la cual el condensador de desactivación se polariza negativamente respecto del condesador masivo.

Aunque, el uso de condensadores masivos con una resistencia limitadora de corriente puede ayudar a reducir los requisitos de potencia pico de la fuente de alimentación, siguen permaneciendo muchos inconvenientes. Por ejemplo, el uso de condensadores masivos ralentiza la velocidad a la cual se puede cargar el condensador de desactivación. La velocidad es especialmente lenta al final del ciclo de carga cuando la tensión del condensador de desactivación se acerca a la tensión de los condensadores masivos. La velocidad de recarga se puede mejorar incrementando la tensión de los condensadores masivos a una tensión sustancialmente superior a la tensión de condensador de desactivación o incrementando la corriente nominal en los rectificadores de fuente de alimentación y conmutador y la resistencia limitadora de corriente, pero esto puede incrementar los costes de los componentes. En otro ejemplo, las técnicas convencionales que usan condensadores masivos pueden ser ineficaces. La resistencia limitadora de corriente consume una cantidad considerable de potencia durante la recarga. Esto reduce la eficiencia del desactivador y aumenta la potencia media de la fuente de alimentación. En otro ejemplo más, la resistencia limitadora de corriente requiere normalmente disipación térmica lo cual incrementa también el coste del desactivador. El documento US 2004/004627 A1 da a conocer un dispositivo electrónico portátil combinado de exploración de códigos de barras y de vigilancia de artículos e incluye un desactivador para etiquetas EAS. El documento EP 1 530 179 A1 mencionado a tener del Art. (54(3) CPE da a conocer un desactivador de marcador electrónico de vigilancia de artículos que usa descarga inductiva. El documento EP 1 524 636 A1 mencionado a tenor del Art. 54 (3) CEP da a conocer un desactivador electrónico de marcador de vigilancia de artículo que utiliza desactivación de control de fase.

El documento WO 2005/124715 A2 mencionado a tenor del Art. 54(3) CEP da a conocer un

desactivador electrónico de marcador de vigilancia de artículo que usa desactivación resonante de fase. El documento WO 00/02173 da a conocer un circuito de excitación para un dispositivo de desactivación de marcador EAS en el cual dicho dispositivo comprende una primera y segunda bobinas y medios para excitar dicha primera y segunda bobinas con una señal de excitación alterna para generar respectivos campos magnéticos alternos para desactivar el marcador. Los medios de excitación incluyen medios para conmutar el aparato entre un primer modo de funcionamiento en el cual dicha primera bobina se excita y dicho segunda bobina no se excita y un segundo modo de funcionamiento en el cual dicha segunda bobina se excita y dicha primera bobina no se excita. Los medios de conmutación se utilizan para conmutar el aparato entre dichos dos modos.

La realización puede resolver estos y otros problemas usando una técnica de carga inductiva para transferir energía desde una fuente de alimentación CA tal como la línea de energía o desde la fuente de alimentación CC o condensadores masivos al circuito de desactivación. Esto puede ocurrir rápidamente sin necesidad de elementos de control de limitación de corriente disipativa tales como resistencias o transistores. Algunas realizaciones pueden usar la reactancia inductiva de la antena de desactivación para limitar la corriente de entrada dentro de las altas pérdidas resistivas de la resistencia limitadora u otro regulador de limitación de corriente. Esto puede dar como resultado mayor eficiencia y menos transferencia de energía compleja.

En algunas realizaciones, la técnica de carga inductiva almacena energía en la antena de desactivación. Esta energía se transfiere a continuación al condensador de desactivación eliminando la necesidad de una fuente de alimentación de alta tensión para recargar el condensador de desactivación. Por el contrario, los desactivadores convencionales pueden centrarse en cargar el condensador de desactivación con la energía necesaria para la desactivación antes del inicio del ciclo de desactivación.

Las realizaciones pueden usar al menos dos fuentes de alimentación de entrada. Por ejemplo, algunas realizaciones pueden usar una fuente de alimentación CC tal como uno o más condensadores masivos, una batería, etc. En otro ejemplo, algunas realizaciones pueden usar una fuente de alimentación CA tal como la red eléctrica para una tienda, casa u oficina.

Cuando se usa la fuente de alimentación CA hay al menos dos posibles implementaciones que se pueden usar respecto de la temporización del apagado del conmutador de carga. La primera es el uso de conmutación de tensión cero para el apagado del conmutador de carga. La segunda es no usar conmutación de tensión cero para el apagado de conmutador de carga, sino algún otro mecanismo temporizador deseado para una

implementación dada.

Algunas realizaciones pueden incluir al menos dos posibles implementaciones respecto de la transferencia de energía. La primera es transferir toda la energía al circuito de desactivación en un único ciclo. La segunda es usar múltiples ciclos para transferir energía al circuito de desactivación.

Algunas realizaciones pueden incluir al menos dos posibles implementaciones respecto de la temporización de descarga/recarga para formar la envoltura de desactivación. La primera es donde se permite la señalización de la envoltura de desactivación según el decaimiento natural del circuito LCR. La segunda es donde la envoltura de desactivación se modifica realizando una pausa en el circuito LCR de señalización apagando el conmutador de desactivación en uno o más lugares durante el ciclo de desactivación y ejecutando la recarga parcial del circuito de desactivación con uno o más ciclos de recarga. Esto puede permitir que la velocidad de decaimiento del circuito LCR se reduzca.

En referencia ahora en detalle a los dibujos en los cuales las partes iguales se pueden designar con números de referencia iguales a lo largo de todas las figuras, se ilustra en la figura 1, un desactivador que tiene una fuente de alimentación de corriente continua (CC) según una realización. La figura 1 ilustra un desactivador 100. El desactivador 100 puede comprender un número de diferentes elementos. Se puede apreciar que se pueden añadir otros elementos al desactivador 100, o se pueden sustituir por los elementos representativos mostrados en la figura 1, y siguen quedando dentro del alcance de las realizaciones. Las realizaciones no se encuentran limitadas en este contexto.

En una realización, el desactivador 100 puede tener un ciclo de desactivación y un ciclo de carga. Durante el ciclo de desactivación, el desactivador 100 se puede usar para desactivar un marcador EAS. Durante el ciclo de carga, el desactivador 100 se puede cargar antes del siguiente ciclo de desactivación. Aunque el ciclo de carga puede ocurrir en cualquier momento antes del ciclo de desactivación, puede ser ventajoso configurar el control de desactivación 106 para cargar el condensador de desactivación 114 inmediatamente antes del ciclo de desactivación, como se menciona más en detalle en lo sucesivo.

En una realización, se puede usar una fuente de alimentación CC tal como un conjunto de condensadores masivos 104 como fuente de alimentación para el desactivador 100. Los condensadores masivos 104 se pueden cargar con una tensión CC. La capacidad reserva relativamente amplia permite que se reduzca la potencia nominal en la fuente de alimentación para proporcionar solamente la potencia media de desactivación en lugar de la potencia pico.

En una realización, un circuito de desactivación 102 se puede conectar a la fuente de alimentación 104. El circuito de desactivación 102 se puede disponer para cargar inductivamente un condensador de desactivación 114 usando la fuente de alimentación 104 durante un ciclo de carga, y generar un campo magnético que tiene una envoltura de desactivación para desactivar una etiqueta de seguridad durante un ciclo de desactivación.

En una realización, el circuito de desactivación 102 puede incluir un control de desactivación 106 conectado a un conmutador de carga 108 y un conmutador de desactivación

110. El conmutador de carga 108 se puede conectar entre la fuente de alimentación 104 y una antena de desactivación 112. La antena de desactivación 112 se puede conectar en paralelo al condensador de desactivación 114. Un diodo de retorno 116 se puede conectar entre la antena de desactivación 112 y el condensador de desactivación 114, y en paralelo al conmutador de desactivación 110.

En una realización, el conmutador de carga 108 y el conmutador de desactivación se pueden efectuar con muchos tipos diferentes de semiconductores. En una realización, por ejemplo, el conmutador de carga 108 se puede efectuar usando un rectificador controlado de silicio (SCR), un transistor bipolar, un transistor bipolar de puerta aislada (IGBT), transistor de efecto de campo metal-óxido-semiconductor (MOAFET) con un diodo serie, relé, etc. En una realización, por ejemplo, el conmutador de desactivación 110 se puede implementar usando un triac, SCRs invertidos paralelos, un IGT, un MOSFET, un relé, etc. Las realizaciones no están limitadas en este contexto.

En una realización, el control de desactivación 106 puede encender el conmutador de carga 108 para iniciar el ciclo de carga. Encender el conmutador de carga 108 puede hacer que la fuente de alimentación 104 cargue la antena de desactivación 112. El conmutador de carga 108 puede permanecer encendido hasta que una corriente alcance un valor de umbral predeterminado. El valor de umbral predeterminado puede variar según una ejecución dada, como se menciona más adelante. Apagar el conmutador de carga 108 puede hacer que la antena de desactivación 112 transfiera la energía almacenada al condensador de desactivación 114. Apagar el conmutador de carga 108 puede invertir una tensión en la antena de desactivación 112 y polarizar directamente el diodo de retorno 116. La polarización directa del diodo de retorno 116 puede hacer que la energía almacenada en la antena de desactivación 112 fluya dentro del condensador de desactivación 114. La energía almacenada en la antena de desactivación 12 puede seguir fluyendo dentro del condensador de desactivación 114 hasta que una corriente para antena de desactivación 112 alcance aproximadamente el nivel cero, en cuyo punto el diodo de retorno 112 se puede apagar.

Para describir el ciclo de carga más en detalle, cuando se enciende en conmutador de carga 108, la corriente empieza a fluir dentro de la antena de desactivación 112 a través del conmutador de carga 108. Si la tensión fuente se mantiene constante durante el intervalo de carga, la velocidad de cambio de la corriente en los cambios de inducción es una función de la tensión fuente y la inductancia de la antena, como se muestra en la siguiente ecuación (1):

imagen1

La energía almacenada en el inductor es dada por la siguiente ecuación (2)

imagen1

El control de desactivación 106 se puede destinar a encender el conmutador de carga 108 cuando la corriente ha alcanzado un nivel para proporcionar una energía apropiada al circuito 10 de desactivación 102. Cuando el conmutador de carga 108 se apaga, la tensión en la antena de desactivación 112 se invierte inmediatamente y polariza directamente el diodo de retorno 116 en el circuito de desactivación 102. Esto puede hacer que la energía almacenada en la inductancia de la antena de desactivación 112 empiece a fluir dentro del condensador de desactivación 114. Con el diodo de retorno 16 de polarización directa, la inductancia de la 15 antena de desactivación 112 y la capacidad del condensador de desactivación 114 pueden formar un circuito tanque resonante. Asumir pérdidas mínimas en la resistencia serie de la antena de desactivación 11, las pérdidas del diodo de retorno 116 y la ESR del condensador de desactivación 114, la mayoría o toda la energía almacenada en la inductancia de la antena de desactivación 112 se transferiría al condensador de desactivación 114. La tensión del

20 condensador de desactivación 114 puede ser un valor dato por la siguiente ecuación (3)

imagen1

Cuando la corriente para la antena de desactivación 112 cae a aproximadamente el nivel cero, el diodo de retorno 116 se puede apagar. Esto completa un ciclo de carga inductiva.

25 En una realización, se puede emitir toda la energía necesaria para la desactivación de una etiqueta o marcador EAS al condensador de desactivación 114 en un único ciclo de carga. Realizaciones alternativas pueden proporcionar toda la energía necesaria para la desactivación de una etiqueta o marcador EAS a transferir en dos o más ciclos de carga. Las realizaciones no están limitadas en este contexto.

30 En una realización, el control de desactivación 106 puede encender un conmutador de desactivación 110 para iniciar un ciclo de desactivación. El ciclo de desactivación 110 y el diodo de retorno 116 junto con la antena de desactivación 112 y el condensador de desactivación 114 pueden formar un circuito de tanque resonante. Si la resistencia combinada de antena de desactivación 112 y diodo de retorno 116, la ESR del condensador de desactivación 114 y el conmutador de desactivación 110, se ajusta demasiado baja, el circuito tanque resonante puede oscilar en una resonancia subamortiguada para formar una corriente decreciente a través de la antena de desactivación 112. La corriente decreciente puede hacer que la antena de desactivación 112 forme un campo magnético decreciente según la envoltura de desactivación.

La figura 2 ilustra un gráfico de una forma de onda de corriente en una antena de desactivación que tiene una fuente de alimentación CC según una realización. La figura 2 muestra la forma de onda de corriente a través de la antena de desactivación 112 descrita con referencia a la figura 1. Cuando el conmutador de carga 108 se enciende, la corriente de carga inductiva asciende a la antena de desactivación 112. cuando la corriente en la antena de desactivación 112 alcanza un valor apropiado, el conmutador de carga 108 se puede apagar. Un ejemplo de un valor apropiado puede comprender aproximadamente 79 amperios a través de una inductancia de 4 mH para 12,5 julios de energía almacenada. Esto puede hacer que la corriente en la antena de desactivación 112 polarice directamente el diodo de retorno 116 y la corriente inductiva puede descargarse en el condensador de desactivación 114. Un corto tiempo después, la corriente de descarga inductiva en la antena de desactivación 112 puede caer hasta aproximadamente el nivel cero. Algún tiempo después de apagar el conmutador de carga 108, el conmutador de desactivación 110 se puede encender. En este caso, por ejemplo, el conmutador de desactivación 110 se puede encender en aproximadamente 11 milisegundos (ms) y la energía almacenada en el condensador de desactivación 114 se descarga a través del conmutador de desactivación 110 y el diodo de retorno 116 que forma un circuito tanque RLC con la antena de desactivación 112. La corriente en este circuito tanque forma una corriente de señalización resonante como se muestra en la figura 2.

Aunque esta ejecución muestra que toda la energía almacenada en la antena de desactivación 112 se disipa antes de apagar el conmutador de desactivación 110, otras ejecuciones pueden permitir la señalización de alguna o toda la energía en el circuito RLC antes de otro ciclo de carga. En otras implementaciones, se pueden añadir retardos o pausas de la forma de onda de señalización apagando el conmutador de señalización entre ciclos de la señalización. Otras realizaciones pueden permitir que el circuito tanque resonante se cargue parcialmente entre ciclos de la señalización para permitir una caída efectiva más lenta de la envoltura de señalización.

La figura 3 ilustra un gráfico de una forma de onda de temporización en una antena de

desactivación que tiene una fuente de alimentación CC según una realización. La figura 3 muestra las formas de onda de temporización procedentes del control de desactivación 106. Como se muestra en la figura 3, el primer impulso puede encender el conmutador de carga

108. El segundo impulso puede encender el conmutador de desactivación 110 para permitir la señalización de la energía en el condensador de desactivación a través de la antena de desactivación 112.

La figura 4 ilustra un gráfico de formas de onda de tensión en un condensador de desactivación y un conjunto de condensadores masivos que tienen una fuente de alimentación CC según una realización. La figura 4 muestra la tensión en el condensador de desactivación 114 y la tensión en los condensadores masivos 104. Después de carga la antena de desactivación 112, el control de desactivación 106 puede apagar el conmutador de carga 108. La energía almacenada en la antena de desactivación 112 se puede transferir rápidamente de la antena de desactivación 112 al condensador de desactivación 114. El condensador de desactivación 114 en este ejemplo se carga a aproximadamente 490 voltios en aproximadamente 1 ms.

La figura 4 ilustra una forma de onda de tensión sobre los condensadores masivos 104. Durante el tiempo en que la corriente sube en la antena de desactivación 112, la tensión puede caer en los condensadores masivos 104. Durante este tiempo la tensión para los condensadores masivos 104 puede caer de 300 voltios a aproximadamente 230 voltios. Un mayor valor de capacidad para los condensadores masivos 104 permitiría una menor caída de tensión. Asimismo, un mayor número de condensadores masivos colocados en paralelo puede proporcionar corriente s de impulso de carga inferiores en cada uno de los condensadores individuales. Las realizaciones no están limitadas en este contexto.

En la realización descrita anteriormente, puede haber un periodo de tiempo después de que toda la energía cargada en la antena de desactivación 112 se haya transferido al condensador de desactivación 114, en el cual la corriente en la antena de desactivación 112 cae a aproximadamente el nivel cero. Esta pausa antes del encendido del conmutador de desactivación 110 y el inicio del ciclo de desactivación no es necesaria cuando se usa un único ciclo de carga para cargar el circuito de desactivación 102. Las siguientes figuras muestran las formas de onda para una ejecución alternativa donde el conmutador de desactivación 110 se enciende después de que el conmutador de carga 108 se haya apagado pero antes de que la carga inductiva haya caído a aproximadamente cero. De esta manera algunas realizaciones pueden proporcionar una forma de onda de corriente continua de señalización.

Las figuras 5-7 muestran las formas de onda de corriente de antena de desactivación, las formas de onda de control para el conmutador de carga 108 y el conmutador de desactivación 110, y las tensiones en el condensador de desactivación 114 y los condensadores masivos 104 cuando se ejecuta el control de desactivación 106 dispuesto para proporcionar una corriente continua de señalización. Más particularmente, la figura 5 ilustra un gráfico de una forma de onda de corriente en una antena de desactivación que tiene una forma de onda de corriente continua de señalización según una realización. La figura 6 ilustra un gráfico de una forma de onda de temporización en una antena de desactivación pata una forma de onda de corriente continua de señalización según una realización. La figura 7 ilustra un gráfico de formas de onda de tensión en un condensador de desactivación y un conjunto de condensadores masivos que tienen una forma de onda de corriente continua de señalización según una realización. Las realizaciones no están limitadas en este contexto.

La figura 8 ilustra un desactivador que tiene una fuente de alimentación CA según una realización. La figura 8 puede ilustrar una ejecución alternativa que conecta el circuito de carga inductiva a una fuente de alimentación CA tal como la red eléctrica. Más en particular, la figura 8 puede ilustrar un desactivador 800. El desactivador 800 puede comprender un número de elementos diferentes. Se puede apreciar que se pueden añadir otros elementos al desactivador 800, o se pueden sustituir por los elementos representativos mostrados en la figura 8. y que siguen encontrándose en el alcance de las realizaciones. Las realizaciones no están limitadas en este contexto.

En una realización, el desactivador 800 puede ser similar al desactivador 100 descrito con referencia a la figura 1. Por ejemplo, los elementos 102, 108, 110, 112, 114 y 116 pueden ser similares a los elementos correspondientes 802, 808, 810, 812, 814 y 816. El desactivador 800, sin embargo, se puede conectar a una fuente de alimentación CA 804 en lugar de una fuente de alimentación CC 104 descrita en la figura 1. Asimilismo, el control del desactivador 806 puede usar diferentes formas de ondas de temporización para controlar el conmutador de carga 808 y el conmutador de desactivación 810 respecto de la fuente de alimentación CA 804.

En funcionamiento, el control de desactivación 806 puede encender el conmutador de carga 808 durante uno o más ciclos positivos de la fuente de alimentación CA 804. Aunque el conmutador de carga 808 se puede encender en cualquier momento durante el ciclo positivo de la fuente de alimentación CA 804, una posible ejecución puede encender el conmutador de carga 808 en el cruce por cero positivo de la fuente de alimentación CA 804. Las siguientes figuras detallan las formas de onda asociadas a esta ejecución.

La figura 9 ilustra un gráfico de forma de onda de corriente en una antena de desactivación que tiene una fuente de alimentación CA según una realización. La figura 9 muestra la forma de onda de corriente en la antena de desactivación 812 usando un encendido en el cruce de línea positivo (por ejemplo, en este caso a 0 milisegundos) y una temporización del conmutador de desactivación 810 para una forma de onda de corriente continua de señalización.

La figura 10 ilustra un gráfico de formas de onda de temporización para una fuente de alimentación CA según una realización. La figura 10 muestra las formas de onda de temporización para el encendido del conmutador de carga 808 para un encendido en el cruce de línea positivo.

La figura 1 ilustra un gráfico de formas de onda de tensión en un condensador de desactivación que tiene una fuente de alimentación CA según una realización. La figura 11 muestra las tensiones en la fuente de alimentación CA 804 y el condensador de desactivación 814 para una realización.

En una realización, la inductancia de la antena de desactivación 812 se carga por completo en un único ciclo de carga a un nivel de energía necesario para desactivar adecuadamente una etiqueta o marcador EAS. En una ejecución similar a la anterior, la antena de desactivación 812 se puede cargar parcialmente durante dos o más ciclos consecutivos con energía permitiéndose que fluya en el condensador de desactivación 814 al final de cada ciclo de carga. Una vez que el condensador de desactivación 814 se ha cargado completamente con la energía adecuada para la desactivación, el conmutador de desactivación 810 se puede encender para permitir que la señalización de la energía de desactivación a través de la antena de desactivación 812.

En una realización, el conmutador de desactivación 810 se puede apagar antes de la descarga completa del circuito de desactivación 802 y se puede ejecutar uno o más ciclos para permitir una carga parcial del circuito de desactivación 802. Esta técnica se puede usar para formar la envoltura de señalización de desactivación.

Otra implementación es posible cuando se conecta a la fuente de alimentación CA 804. En esta ejecución, el encendido o apagado del conmutador de carga 808 se temporiza por el control de desactivación 806 para que de este modo una energía apropiada se almacene en la antena de desactivación 812 y el apagado del conmutador de carga 808 se produce en el o cerca del cruce por cero de la fuente de alimentación CA 804. Por ejemplo, el control de desactivación 806 puede encender el conmutador de carga 806 en el o algo más tarde del cruce por cero positivo de la fuente de alimentación CA 804, y puede apagar el conmutador de carga 808 durante un cruce por cero negativo de la fuente de alimentación CA 804. Este último caso puede hacer que el apagado del conmutador de carga 808 se produzca cuando la tensión a través del mismo es muy baja. Esta técnica de control tiene la ventaja de reducir en gran medida las pérdidas de apagado del conmutador de carga 808. Las realizaciones no están limitadas en este contexto.

Las figuras 12-14 pueden ilustrar el circuito de desactivación de carga inductiva conectado a una fuente de alimentación usando conmutación de cero tensión (ZVC). Más particularmente, la figura 12 ilustra un gráfico de formas de onda de corriente en una antena de desactivación con una fuente de alimentación CA y conmutación de cero tensión según una realización. La figura 13 ilustra un gráfico de formas de onda de temporización para un conmutador de carga y un conmutador de desactivación con conmutación de cero tensión según una realización. La figura 14 ilustra formas de onda de tensión en una fuente de alimentación CA y un condensador de desactivación con conmutación de cero tensión según una realización.

Las realizaciones pueden ofrecer diversas ventajas respecto de los desactivadores convencionales. Por ejemplo, algunas realizaciones pueden usar el elemento inductivo de la bobina de desactivación en el circuito para el almacenamiento y transferencia de energía. Esto permite la implementación del circuito de desactivación sin la necesidad de elementos inductivos adicionales caros. En otro ejemplo, algunas realizaciones pueden reducir o eliminar la necesidad de una fuente de alimentación de alta tensión para recargar el condensador de desactivación. Esto reduce típicamente el coste del desactivador. En otra realización, la tensión operativa en el condensador de desactivación no se limita necesariamente a la tensión de fuente CA o CC. Por ejemplo, se pueden usar algunas realizaciones con un condensador de desactivación que funciona a 500 voltios aproximadamente con una tensión de fuente inferior a 200 voltios tales como las que usan tensiones de línea AC en los Estados Unidos. En otro ejemplo, se puede transferir energía de manera muy eficiente y rápidamente al circuito de desactivación en un único ciclo de carga o en diversos ciclos de carga al inicio del periodo de desactivación. Debido al hecho de que esto puede ocurrir casi instantáneamente, el condensador de desactivación se puede recargar muy rápidamente al inicio del ciclo de desactivación. Esto puede eliminar la necesidad de un periodo de recarga durante el cual no se puede usar el desactivador. Puesto que el desactivador se encuentra desactivado en un estado de descarga, esto puede extender también la vida del condensador.

Mientras algunas características de las realizaciones se han ilustrado como se ha descrito en la presente memoria, al experto en la técnica se le pueden ocurrir algunas modificaciones, sustituciones, cambios y equivalentes. Se ha de entender por lo tanto que las reivindicaciones anexas están destinadas a cubrir todas las modificaciones y cambios de este tipo que se encuentran dentro del alcance de la invención.

Claims

1.-Aparato que comprende:

una fuente de alimentación (804); y

un circuito de desactivación (102, 802) conectado a dicha fuente de alimentación (804),

usando dicho circuito de desactivación (102, 802) para carga inductivamente una

antena de desactivación (112, 812) un ciclo de carga, y generar un campo magnético

que tiene una envoltura de desactivación para desactivar una etiqueta de seguridad

durante un ciclo de desactivación,

caracterizado porque

dicho circuito de desactivación (102, 802) comprende un control de desactivación (106, 806) conectado a un conmutador de carga (108, 808) y un conmutador de desactivación (110, 810), estando dicho conmutador de carga (108, 808) conectado entre dicha fuente de alimentación

(804) y dicha antena de desactivación (112, 812), estando dicha antena de desactivación (112, 812) conectada en paralelo a un condensador de desactivación (114, 814), y un diodo de retorno (116, 816) conectado entre dicha antena de desactivación (112, 812) y dicho condensador de desactivación (114, 814) y en paralelo a dicho conmutador de desactivación (110, 810).

2.-Aparato según la reivindicación 1, en el cual dicho control de desactivación (106, 108) enciende dicho conmutador de carga (108, 808) para iniciar dicho ciclo de carga y hacer que dicha fuente de alimentación (804) cargue dicha antena de desactivación (112, 812), y apague dicho conmutador de carga de carga (108, 808) para hacer que dicha antena de desactivación (112, 812) trasfiera dicha energía a dicho condensador de desactivación (114, 814).

3.-Aparato según la reivindicación 2, en el cual dicho conmutador de carga (108, 808) permanece encendido hasta que una corriente haya alcanzado un valor de umbral predeterminado.

4.-Aparato según la reivindicación 2, en el cual dicho control de desactivación (106, 806) apaga dicho conmutador de carga (108, 808) para invertir una tensión en dicha antena de desactivación (112, 812) y polarizar directamente dicho diodo de retorno (116, 816), destinándose dicha polarización directa a hacer que la energía almacenada en dicha antena de desactivación (112, 812) fluya dentro de dicho condensador de desactivación (114, 814).

5.-Aparato según la reivindicación 4, en el cual dicha energía almacenada en dicha antena de desactivación (112, 812) fluye dentro de dicho condensador de desactivación (114, 814) hasta que una corriente para dicha antena de desactivación (112, 812) alcanza aproximadamente cero y dicho diodo de retorno (116, 816) se apaga.

6.-Aparato según la reivindicación 4, en el cual dicho control de desactivación (106, 806) enciende dicho conmutador (110, 810) para iniciar un ciclo de desactivación, destinándose dicho conmutador de desactivación (110, 810) y dicho diodo de retorno (116, 816) junto con dicha antena de desactivación (112, 812) y dicho condensador de desactivación (114, 814) para formar un circuito resonante, estando dicho circuito resonante destinado a oscilar en resonancia subamortiguada para formar una corriente decreciente a través de dicha antena de desactivación (112, 812), estando dicha corriente decreciente destinada a hacer que dicha antena de desactivación (112, 812) forme un campo magnético decreciente según dicha envoltura de desactivación.

7.-Aparato según la reivindicación 1, en el cual dicha fuente de alimentación (804) es una fuente de alimentación de corriente continua.

8.-Aparato según la reivindicación 7, en el cual dicha fuente de alimentación (804) de corriente continua comprende múltiples condensadores masivos (104).

9.-Aparato según la reivindicación 1, en el cual dicha fuente de alimentación (804) es una fuente de alimentación de corriente alterna.

10.-Aparato según la reivindicación 1, en el cual dicho circuito de desactivación (102. 802) se dispone para cargar inductivamente dicho condensador de desactivación (114, 814) usando dicha fuente de alimentación (804) durante múltiple ciclos de carga antes de cada ciclo de desactivación.

11.-Aparato según la reivindicación 6, en el cual dicho control de desactivación (106, 806) apaga dicho conmutador de desactivación (110, 810) para terminar dicho ciclo de desactivación.

12.-Aparato según la reivindicación 11, en el cual dicho control de desactivación apaga

dicho conmutador de desactivación (110, 810) cuando toda dicha energía almacenada en dicha antena de desactivación (112, 812) se ha disipado.

13.-Aparato según la reivindicación 11, en el cual dicho control de desactivación (106, 806) apaga dicho conmutador de desactivación (110, 810) cuando algo de dicha energía almacenada en dicha antena de desactivación (112, 812) se ha disipado.

14.-Aparato según la reivindicación 11, en el cual dicho control de desactivación (106, 806) conmuta entre ciclos de carga parcial y ciclos de desactivación parcial para formar dicha envoltura de desactivación con una velocidad de decrecimiento más lenta.

15.-Aparato según la reivindicación 4, en el cual dicho control de desactivación (106, 806) enciende dicho conmutador de desactivación (110, 810) para iniciar dicho ciclo de desactivación después de apagar dicho conmutador de carga y toda dicha energía almacenada en dicha antena de desactivación (112, 812) fluye en dicho condensador de desactivación (114, 814).

16.-Aparato según la reivindicación 4, en la cual dicho control de desactivación (106, 806) enciende dicho conmutador de desactivación (110, 810) para iniciar dicho ciclo de desactivación después de que dicho conmutador de desactivación (108, 808) se haya apagado y una parte de dicha energía almacenada en dicha antena de desactivación (112, 812) fluye por dicho condensador de desactivación (114, 814), destinándose dicho conmutador de desactivación (110, 810) y dicho diodo de retorno (116, 816) con dicha antena de desactivación (112, 812) y dicho condensador de desactivación (114, 814) a formar un circuito resonante, destinándose dicho circuito resonante a oscilar en resonancia subamortiguada para formar una corriente decreciente a través de dicha antena de desactivación (112, 812), destinándose dicha corriente decreciente a hacer que dicha antena de desactivación (112, 812) forme una campo magnético decreciente continuo, según dicha envoltura de desactivación.

17.-Aparato según la reivindicación 2, en el cual dicha fuente de alimentación (804) es una fuente de alimentación de corriente alterna, y dicho control de desactivación (106, 806) enciende dicho conmutador de carga (108, 808) durante uno o más ciclos positivos de dicha fuente de alimentación de corriente alterna.

18.-Aparato según la reivindicación 2, en el cual dicha fuente de alimentación (804) es una

fuente de alimentación de corriente alterna, y dicho control de desactivación (106, 806) enciende dicho conmutador de carga (108, 808) durante un cruce por cero positivo de dicha fuente de alimentación de corriente alterna.

19.-Aparato según la reivindicación 2, en el cual dicha fuente de alimentación (804) es una fuente de alimentación de corriente alterna, y dicho control de desactivación (106, 806) enciende dicho conmutador de carga (108, 808) algún tiempo después de un cruce por ceso positivo de dicha fuente de alimentación de corriente alterna mientras que la tensión CA es positiva.

20.-Aparato según la reivindicación 2, en el cual dicha fuente de alimentación (804) es una fuente de alimentación de corriente alterna, y dicho control de desactivación (106, 806) apaga dicho conmutador de carga (108, 808) durante un cruce por cero negativo de dicha fuente de alimentación de corriente alterna.

21.-Aparato según la reivindicación 1, en el cual dicho conmutador de carga (108, 808) comprende un elemento de entre un rectificador controlado de silicio, un transistor bipolar, un transistor bipolar de puerta aislada, un transistor de efecto de campo metal-óxidosemiconductor con un diodo serie, y un relé.

22.-Aparato según la reivindicación 1, en el cual dicho conmutador de desactivación (110, 810) comprende un elemento de entre un triac, rectificadores controlados de silicio invertidos paralelos, un transistor bipolar de puerta aislada, un transistor de efecto de campo metal-óxidosemiconductor, y un relé.

23.-Aparato según la reivindicación 1, en el cual dicha antena de desactivación (112, 812) y dicho condensador de desactivación (114, 814) se disponen para formar un circuito tanque resonante inductor-condensador.

24.-Sistema que comprende:

una etiqueta de seguridad; y

un desactivador (100, 800), comprendiendo dicho desactivador (100, 800) una fuente de alimentación (804) y un circuito de desactivación (102, 802) conectado a dicha fuente de alimentación (804), destinándose dicho circuito de desactivación (102, 802) a cargar por inducción una antena de desactivación (112, 812) utilizando dicha fuente de alimentación (804) durante un ciclo de carga, y generar un campo magnético que tiene una envoltura de desactivación para desactivar dicha etiqueta de seguridad durante un ciclo de desactivación,

caracterizado porque

dicho circuito de desactivación (102, 802) comprende un control de desactivación (106, 806) conectado a un conmutador de carga (108, 808) y a un conmutador de desactivación (110, 810), estando dicho conmutador de carga (108, 808) conectado entre dicha fuente de alimentación (804) y dicha antena de desactivación (112, 812), estando dicha antena de desactivación (112, 812) conectada en paralelo a un condensador de desactivación (114, 814), y un diodo de retorno (116, 816) conectado entre dicha antena de desactivación (112, 812) y dicho condensador de desactivación (114, 814) y en paralelo a dicho conmutador de desactivación (110, 810).

25.-Sistema según la reivindicación 24, en el cual dicho control de desactivación (106, 108) enciende dicho conmutador de carga (108, 808) para iniciar dicho ciclo de carga y hacer que dicha fuente de alimentación (804) cargue dicha antena de desactivación (112, 812), y apaga dicho conmutador de carga de carga (108, 808) para hacer que dicha antena de desactivación (112, 812) transfiera dicha energía a dicho condensador de desactivación (114, 814).

26.-Sistema según la reivindicación 24, en el cual dicho conmutador de carga (108, 808) permanece encendido hasta que una corriente haya alcanzado un valor de umbral predeterminado.

27.-Sistema según la reivindicación 24, en el cual dicho control de desactivación (106, 806) apaga dicho conmutador de carga (108, 808) para invertir una tensión en dicha antena de desactivación (112, 812) y polarizar directamente dicho diodo de retorno (116, 816), destinándose dicha polarización directa a hacer que la energía almacenada en dicha antena de desactivación (112, 812) fluya dentro de dicho condensador de desactivación (114, 814).

28.-Sistema según la reivindicación 26, en el cual dicha energía almacenada en dicha antena de desactivación (112, 812) fluye dentro de dicho condensador de desactivación (114, 814) hasta que una corriente para dicha antena de desactivación (112, 812) alcanza aproximadamente cero y dicho diodo de retorno (116, 816) se apaga.

29.-Sistema según la reivindicación 26, en el cual dicho control de desactivación (106, 806) enciende dicho conmutador (110, 810) para iniciar un ciclo de desactivación, destinándose dicho conmutador de desactivación (110, 810) y dicho diodo de retorno (116, 816) junto con dicha antena de desactivación (112, 812) y dicho condensador de desactivación (114, 814) para formar un circuito resonante, estando dicho circuito resonante destinado a oscilar en resonancia subamortiguada para formar una corriente decreciente a través de dicha antena de desactivación (112, 812), estando dicha corriente decreciente destinada a hacer que dicha antena de desactivación (112, 812) forme un campo magnético decreciente según dicha envoltura de desactivación.

30.-Sistema según la reivindicación 24, en el cual dicha fuente de alimentación (804) es una fuente de alimentación de corriente continua.

31.-Sistema según la reivindicación 29, en el cual dicha fuente de alimentación (804) de corriente continua comprende múltiples condensadores masivos (104).

32.-Sistema según la reivindicación 24, en el cual dicha fuente de alimentación (804) es una fuente de alimentación de corriente alterna.

33.-Sistema según la reivindicación 24, en el cual dicho conmutador de carga (108, 808) comprende un elemento de entre un rectificador controlado de silicio, un transistor bipolar, un transistor bipolar de puerta aislada, un transistor de efecto de campo metal-óxidosemiconductor con un diodo serie, y un relé.

34.-Sistema según la reivindicación 24, en el cual dicho conmutador de desactivación (110, 810) comprende un elemento de entre un triac, rectificadores controlados de silicio invertidos paralelos, un transistor bipolar de puerta aislada, un transistor de efecto de campo metal-óxidosemiconductor, y un relé.

35.-Sistema según la reivindicación 24, en el cual dicha antena de desactivación (112, 812) y dicho condensador de desactivación (114, 814) se disponen para formar un circuito tanque resonante inductor-condensador.