ES2375025T3 - Dispositivo de control de carga con un circuito de detección de corriente de compuerta. - Google Patents

Dispositivo de control de carga con un circuito de detección de corriente de compuerta. Download PDF

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Matthew Robert Blakeley
Donald Mosebrook
Christopher M. Rogan
Jamie J. Steffie
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Abstract

Un dispositivo (102, 802) de control de carga adaptado para acoplarse a un circuito que incluye una fuente (106) de alimentación de AC, una carga (108) y un conmutador triple (104) de polo único y doble tiro, generando la fuente de alimentación de AC un voltaje de línea de AC para alimentar la carga, comprendiendo el dispositivo de control de carga: terminales de carga eléctrica primero, segundo y tercero (H, DH1, DH2); un primer dispositivo (110) controlablemente conductivo, con un estado conductivo y un estado no conductivo, el primer dispositivo controlablemente conductivo acoplado eléctricamente entre el primer terminal de carga y el segundo terminal de carga, de modo tal que cuando el primer dispositivo controlablemente conductivo está en el estado conductivo y el dispositivo de control de carga está acoplado al circuito, una corriente de carga es operable para que fluya entre el primer terminal de carga y el segundo terminal de carga, teniendo el primer dispositivo controlablemente conductivo una primera entrada de control, y operable para ingresar al estado conductivo en respuesta a una primera corriente de compuerta conducida a través de la primera entrada de control; un segundo dispositivo (114) controlablemente conductivo con un estado conductivo y un estado no conductivo, el segundo dispositivo controlablemente conductivo eléctricamente acoplado entre el primer terminal de carga y el tercer terminal de carga, de modo tal que, cuando el segundo dispositivo controlablemente conductivo está en el estado conductivo y el dispositivo de control de carga está acoplado al circuito, la corriente de carga es operable para fluir entre el primer terminal de carga y el tercer terminal de carga, teniendo el segundo dispositivo controlablemente conductivo una segunda entrada de control, y operable para ingresar al estado conductivo en respuesta a una segunda corriente de compuerta conducida a través de la segunda entrada de control; y un controlador (118) operable para controlar los dispositivos controlablemente conductivos primero y segundo, para controlar la carga entre un estado activado y un estado desactivado, siendo el controlador operable para controlar los dispositivos controlablemente conductivos primero y segundo, a fin de cambiar al menos uno de los dispositivos controlablemente conductivos desde el estado no conductivo al estado conductivo cada semiciclo del voltaje de línea de AC; caracterizado porque el dispositivo de control de carga comprende adicionalmente: un primer circuito (112) de detección con una entrada acoplada operativamente a la entrada de control del primer dispositivo controlablemente conductivo y una salida operativamente acoplada al controlador, siendo el primer circuito de detección operable para proporcionar una primera señal de control representativa de la magnitud de la primera corriente de compuerta al controlador; y un segundo circuito (116) de detección con una entrada operativamente acoplada con la entrada de control del segundo dispositivo controlablemente conductivo, y una salida operativamente acoplada con el controlador, siendo el segundo circuito de detección operable para proporcionar una segunda señal de control representativa de la magnitud de la segunda corriente de compuerta al controlador; en el que el controlador está operativamente acoplado con las salidas de los circuitos de detección primero y segundo, para recibir, respectivamente, las señales de control primera y segunda, siendo el controlador operable para determinar, en respuesta a la magnitud de la primera corriente de compuerta a través de la primera entrada de control del primer dispositivo controlablemente conductivo, si el primer dispositivo controlablemente conductivo está actualmente conduciendo corriente a la carga, y para determinar, en respuesta a la magnitud de la segunda corriente de compuerta a través de la segunda entrada de control del segundo dispositivo controlablemente conductivo, si el segundo dispositivo controlablemente conductivo está actualmente conduciendo corriente a la carga.

Description

Dispositivo de control de carga con un circuito de detecci6n de corriente de compuerta
Antecedentes de la invención
Campo de la invención
5 La presente invenci6n se refiere a circuitos de control de carga para controlar la cantidad de energia entregada a una carga electrica desde una fuente de alimentaci6n de corriente alterna (AC). En particular, la presente invenci6n se refiere a un circuito de detecci6n de corriente de compuerta para determinar si un conmutador semiconductor bidireccional esta conduciendo una corriente de carga a una carga electrica.
Descripción de la técnica relacionada
10 Un dispositivo convencional de control de carga montado sobre la pared esta montado en una toma electrica estandar de pared, y esta acoplada entre una fuente de alimentaci6n de corriente alterna (AC) (habitualmente una carga principal de AC de voltaje de linea de 50 o 60 Hz) y una carga electrica. Los dispositivos estandar de control de carga, tales como los atenuadores y los controles de velocidad de motores, usan un conmutador semiconductor bidireccional, tal como un triac, o uno o mas transistores de efecto de campo (FET), para controlar la corriente entregada a la carga y,
15 por tanto, la intensidad de la carga de iluminaci6n o la velocidad del motor. Los tipicos dispositivos de control de carga tienen un terminal de linea (o terminal caliente) acoplado con la fuente de alimentaci6n AC y un terminal de carga (p. ej., un terminal caliente atenuado o un terminal caliente conmutado) acoplado con la carga electrica, de modo tal que el conmutador semiconductor se acople en serie entre la fuente y la carga electrica. Usando una tecnica de atenuaci6n de control de fase, el atenuador deja al conmutador semiconductor conductivo durante una parte de cada semiciclo de
20 linea, para proporcionar energia a la carga de iluminaci6n, y deja el conmutador semiconductor no conductivo para la otra parte del semiciclo de linea, para desconectar la alimentaci6n de la carga.
Algunos dispositivos de control de carga, tales como los atenuadores "inteligentes", incluyen un microprocesador u otro medio de procesamiento para proporcionar un conjunto avanzado de caracteristicas de control y opciones de respuesta al usuario final. Las caracteristicas avanzadas de un atenuador inteligente pueden incluir, por ejemplo, una iluminaci6n 25 prefijada protegida o bloqueada, el desvanecimiento y el doble suministro para la intensidad total. Para alimentar el microprocesador, los atenuadores inteligentes incluyen fuentes de alimentaci6n, que extraen una pequefa cantidad de corriente a traves de la carga de iluminaci6n cada semiciclo, cuando el conmutador semiconductor es no conductivo. La fuente de alimentaci6n usa habitualmente esta pequefa cantidad de corriente para cargar un condensador de almacenamiento y desarrollar un voltaje de corriente directa (DC) para alimentar el microprocesador. Un ejemplo de un
30 atenuador inteligente se revela en la Patente Estadounidense adjudicada en comun N° 5.248.919, expedida el 28 de septiembre de 1993, titulada LIGHTING CONTROL DEVICE (DISPOSITIVO DE CONTROL DE ILUMINACION).
A menudo es deseable que el microprocesador del dispositivo de control de carga determine un estado de la carga electrica (p. ej., la carga esta activada o desactivada). Los tipicos dispositivos de control de carga de la tecnica anterior han detectado una caracteristica electrica (es decir, un voltaje) en el terminal de carga para determinar asi el estado de 35 la carga. Sin embargo, el voltaje desarrollado en el terminal de carga depende de las caracteristicas de la carga electrica. Por lo tanto, el voltaje desarrollado en el terminal de carga puede ser distinto para distintos tipos de carga. Por ejemplo, las lamparas incandescentes con distintos valores de vatios tambien tienen impedancias distintas. Ademas, algunos tipos de carga de iluminaci6n, tales como la iluminaci6n electr6nica de bajo voltaje (ELV) y los balastos electr6nicos, se caracterizan por grandes capacitancias, que afectan el voltaje desarrollado en el terminal de carga del
40 dispositivo de control de carga. El documento WO-A-2006/133168 revela un dispositivo de control de carga, esencialmente segun el preambulo de la reivindicaci6n 1.
Por tanto, exista la necesidad de un dispositivo de control de carga con un circuito de detecci6n que sea operable para detectar una caracteristica electrica en un terminal de carga, pero que sea menos dependiente del voltaje en el terminal de carga y del tipo de carga electrica que el dispositivo de control de carga esta controlando.
45 Resumen de la invención
La invenci6n se define en las reivindicaciones independientes. Algunas realizaciones se definen en las reivindicaciones dependientes.
Otras caracteristicas y ventajas de la presente invenci6n devendran evidentes a partir de la siguiente descripci6n de la invenci6n, que se refiere a los dibujos adjuntos.
50 Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 es un diagrama en bloques simplificado de un sistema triple de control de iluminaci6n que incluye un
atenuador triple inteligente, segun una primera realizaci6n de la presente invenci6n;
la Fig. 2A es una vista en perspectiva de una interfaz de usuario del atenuador inteligente de la Fig. 1;
la Fig. 2B muestra un diagrama de estados que resume el funcionamiento del sistema de control de iluminaci6n de la Fig. 1;
la Fig. 3 es un diagrama esquematico simplificado que muestra circuitos de detecci6n de corriente del atenuador inteligente de la Fig. 1 en mayor detalle;
las Figs. 4A y 4B son diagramas simplificados que muestran ondas del funcionamiento del atenuador inteligente de la Fig. 1;
la Fig. 5 es un diagrama de flujo simplificado de un procedimiento de bot6n ejecutado por un controlador del atenuador inteligente de la Fig. 1;
la Fig. 6 es un diagrama de flujo simplificado de un procedimiento de cruce por cero ejecutado por el controlador del atenuador inteligente de la Fig. 1;
la Fig. 7A es un diagrama de flujo simplificado de una rutina de ACTIVACION ejecutada por el controlador del atenuador inteligente de la Fig. 1;
la Fig. 7B es un diagrama de flujo simplificado de una rutina de DESACTIVACION ejecutada por el controlador del atenuador inteligente de la Fig. 1;
la Fig. 8A es un diagrama en bloques simplificado de un sistema triple que incluye un conmutador inteligente, segun una segunda realizaci6n de la presente invenci6n, con el conmutador inteligente acoplado al sector de linea del sistema;
la Fig. 8B es un diagrama en bloques simplificado del sistema triple de la Fig. 8A, con el conmutador inteligente acoplado al sector de carga del sistema;
las Figs. 9A y 9B son diagramas simplificados que muestran ondas del funcionamiento del conmutador inteligente de la Fig. 8A;
las Figs. 10A y 10B son diagramas de flujo simplificados de un procedimiento de cruce por cero ejecutado por un controlador del conmutador inteligente de la Fig. 8A;
la Fig. 11 es un diagrama en bloques simplificado de un sistema de control de iluminaci6n que incluye un atenuador inteligente, segun una tercera realizaci6n de la presente invenci6n;
la Fig. 12 es un diagrama en bloques simplificado de un procedimiento de bot6n ejecutado por un controlador del atenuador inteligente de la Fig. 11;
la Fig. 13 es un diagrama de flujo simplificado de un procedimiento de cruce por cero ejecutado por el controlador del atenuador inteligente de la Fig. 11;
la Fig. 14 es un diagrama en bloques simplificado de un sistema de control de iluminaci6n que incluye un dispositivo de control de carga multiple, segun una cuarta realizaci6n de la presente invenci6n; y
la Fig. 15 es un diagrama en bloques simplificado de un sistema de control de iluminaci6n que incluye un dispositivo de control de carga dual, segun una quinta realizaci6n de la presente invenci6n.
Descripción detallada de la invención
El resumen precedente, asi como la siguiente descripci6n detallada de las realizaciones preferidas, se comprende mejor cuando se lee conjuntamente con los dibujos adjuntos. Con fines de ilustrar la invenci6n, se muestra en los dibujos una realizaci6n que es actualmente preferida, en la cual los numeros iguales representan partes similares en toda la extensi6n de las diversas vistas de los dibujos, entendiendose, sin embargo, que la invenci6n no se limita a los procedimientos e instrumentaciones especificos revelados.
La Fig. 1 es un diagrama en bloques simplificado de un sistema 100 triple de control de iluminaci6n que incluye un atenuador triple inteligente 102, segun una primera realizaci6n de la presente invenci6n. El atenuador 102 y un conmutador triple estandar 104 estan conectados en serie entre una fuente 106 de alimentaci6n AC y una carga 108 de iluminaci6n. El conmutador triple 104 obtiene su nombre del hecho de que tiene tres terminales y es mas comunmente conocido como un conmutador de polo unico y tiro doble (SPDT), pero se denominara en la presente memoria un "conmutador triple". Observese que, en algunos paises, un conmutador triple segun lo descrito anteriormente se
conoce como un "conmutador doble".
El atenuador 102 incluye un terminal caliente H que esta acoplado a la fuente 106 de alimentaci6n de AC para recibir un voltaje de linea de AC y dos terminales calientes atenuados DH1, DH2, que estan conectados con los dos contactos fijos del conmutador triple 104. El contacto m6vil del conmutador triple 104 esta acoplado con la carga 108 de iluminaci6n. Alternativamente, el atenuador 102 podria conectarse en el sector de carga del sistema 100 con el conmutador triple 104 en el sector de linea. El atenuador 102 puede instalarse para reemplazar un conmutador triple existente, sin necesidad de reemplazar el otro conmutador triple existente 104, y sin la necesidad de un cambio de cableado para el conmutador triple que esta siendo reemplazado. Los terminales H, DH1, DH2 del atenuador 102 pueden ser terminales de tornillo, cables aislados o "conductores volantes", terminales de inserci6n u otro medio adecuado de conexi6n del atenuador con la fuente 106 de alimentaci6n AC y la carga 108 de iluminaci6n.
El atenuador inteligente 102 de dos cables comprende dos dispositivos controlablemente conductivos, p. ej., dos conmutadores 110, 114 semiconductores bidireccionales. Los conmutadores semiconductores 110, 114 pueden comprender tiristores, tales como triacs o rectificadores controlados por silicio (SCR). Ademas, cada conmutador semiconductor 110, 114 puede comprender otro tipo de circuito conmutador semiconductor, tal como, por ejemplo, un FET en un puente rectificador de onda completa, dos FET en conexi6n antiserie, o uno o mas transistores de juntura bipolares de compuerta aislada (IGBT). Como se muestra en la Fig. 1, cada conmutador semiconductor 110, 114 se implementa como un triac. El primer triac 110 tiene dos terminales principales de carga conectados en serie entre el terminal caliente H y el primer terminal caliente atenuado DH1. El primer triac 110 tiene una compuerta (o entrada de control) que esta acoplada con un primer circuito 112 de control de compuerta. El segundo triac 114 tiene dos terminales de carga principal conectados en serie entre el terminal caliente H y el segundo terminal caliente atenuado DH2, y tiene una compuerta que esta acoplada con un segundo circuito 116 de control de compuerta. Los circuitos 112, 116 de control de compuerta primero y segundo se dejan conductivos en respuesta a la conducci6n de corrientes de compuerta a traves de las respectivas compuertas de los triacs.
El atenuador 102 incluye adicionalmente un controlador 118 que esta acoplado con los circuitos 112, 116 de control de compuerta, para controlar los tiempos de conducci6n de los triacs 110, 114 cada semiciclo. El controlador 118 se implementa preferiblemente como un microcontrolador, pero puede ser cualquier dispositivo adecuado de procesamiento, tal como un dispositivo de l6gica programable (PLD), un microprocesador o un circuito integrado especifico para la aplicaci6n (ASIC). El controlador 118 controla los triacs 110, 114 para dejar los triacs conductivos durante una parte de cada semiciclo del voltaje de linea de corriente AC de la fuente 106 de alimentaci6n de AC.
Segun se define en la presente memoria, "controlar" se refiere a aplicar una sefal de control a una compuerta de un tiristor (tal como un triac o un SCR) para permitir que una corriente de compuerta fluya en la compuerta del tiristor, de modo tal que el tiristor sea conductivo. Cuando el tiristor es "conductivo", la corriente de compuerta fluye a traves de la compuerta del tiristor y el tiristor es operable para conducir una corriente de carga. La corriente de carga se define como una corriente que tiene una magnitud mayor que la corriente de cierre del tiristor. Si la corriente a traves de los terminales de la carga principal del tiristor supera la corriente de cierre del tiristor (mientras el tiristor esta siendo controlado), el tiristor conduce entonces la corriente de carga y se define que el tiristor esta en "conducci6n".
El controlador 118 es operable como para controlar la intensidad de la carga 108 de iluminaci6n, usando una tecnica estandar de control de fase adelantada, como es bien conocido para alguien medianamente experto en la tecnica. En la atenuaci6n de control de fase adelantada, el controlador 118 deja a uno de los triacs 110, 114 conductivos en algun punto dentro de cada semiciclo de voltaje de linea AC. El triac controlado 110, 114, permanece conductivo hasta que la corriente de carga a traves del triac se reduce a aproximadamente cero amperios, lo que habitualmente ocurre cerca del final del semiciclo. La atenuaci6n de control de fase adelantada se usa a menudo para controlar la energia para una carga resistiva o inductiva, que puede incluir, por ejemplo, un transformador magnetico de bajo voltaje o una lampara incandescente.
El atenuador 100 comprende adicionalmente una fuente 120 de alimentaci6n, que genera un voltaje DC, VCC, para alimentar el controlador 118. La fuente 120 de alimentaci6n esta acoplada desde el terminal caliente H hasta el primer terminal caliente atenuado DH1, a traves de un primer diodo 122, y hasta el segundo terminal caliente atenuado DH2, a traves de un segundo diodo 124. Esto permite que la fuente 120 de alimentaci6n extraiga corriente a traves del primer terminal caliente atenuado DH1 cuando el conmutador triple 104 esta en la posici6n A, y a traves del segundo terminal caliente atenuado DH2 cuando el conmutador triple 104 esta en la posici6n B. La fuente 120 de alimentaci6n es capaz de cargar cuando ninguno de los triacs 110, 114 esta conduciendo y hay un potencial de voltaje desarrollado a traves del atenuador 120.
El atenuador 102 tambien incluye un detector 126 de cruce por cero que tambien esta acoplado entre el terminal caliente H y los terminales calientes atenuados DH1, DH2, a traves, respectivamente, de los diodos 122, 124. Un cruce por cero se define como el momento en el cual el voltaje de la alimentaci6n de AC efectua una transici6n desde la polaridad positiva a la negativa, o desde la polaridad negativa a la positiva, al comienzo de cada semiciclo. El detector 126 de cruce por cero proporciona una sefal de control al controlador 118 que identifica los cruces por cero del voltaje
de alimentaci6n de AC. El controlador 118 determina cuando activar los triacs 110, 114 cada semiciclo, sincronizando a partir de cada cruce por cero del voltaje de alimentaci6n de AC.
Una interfaz 128 de usuario esta acoplada al controlador 118 y permite a un usuario controlar la intensidad de la carga 108 de iluminaci6n en un nivel (o estado) deseado de iluminaci6n. La interfaz 128 de usuario proporciona una pluralidad de activadores para recibir entradas desde un usuario. Por ejemplo, la interfaz 128 de usuario puede comprender un bot6n alternador 200, p. ej., un conmutador de suministro, y un activador 210 de intensidad, p. ej., un control deslizante, como se muestra en la Fig. 2A. En respuesta a una activaci6n del bot6n alternador 200, el controlador 118 causa que el atenuador 102 alterne el estado de la carga 108 de iluminaci6n (es decir, desde la activaci6n a la desactivaci6n, y viceversa), cambiando cual de los dos triacs 110, 114 esta conduciendo, como se describira en mayor detalle mas adelante. Alternativamente, la interfaz 128 de usuario puede incluir un bot6n individual de activaci6n y un bot6n de desactivaci6n, lo que causara, respectivamente, que la carga 108 de iluminaci6n se active y se desactive. El movimiento del activador 210 de intensidad causa que el atenuador 102 controle la intensidad de la carga 108 de iluminaci6n.
Ademas, la interfaz 128 de usuario puede comprender un visor para proporcionar retroalimentaci6n del estado de la carga 108 de iluminaci6n, o del atenuador 102, al usuario. El visor puede comprender, por ejemplo, una pluralidad de diodos emisores de luz (LED), que pueden ser iluminados selectivamente por el controlador 118. Un visor se describe en mayor detalle en la Patente Estadounidense N° 5.248.919, anteriormente mencionada.
El atenuador 100 comprende adicionalmente un circuito 130 de comunicaci6n para transmitir y recibir mensajes digitales mediante un enlace de comunicaci6n. El controlador 118 puede alternar el estado de la carga 108 de iluminaci6n o controlar la intensidad de la carga de iluminaci6n en respuesta a un mensaje digital recibido mediante el circuito 130 de comunicaci6n. Ademas, el controlador 118 puede transmitir un mensaje digital que contiene informaci6n de retroalimentaci6n (p. ej., el estado de la carga 108 de iluminaci6n o el atenuador 102) mediante el circuito 130 de comunicaci6n. El enlace de comunicaci6n puede comprender, por ejemplo, un enlace cableado de comunicaci6n en serie, un enlace de comunicaci6n de portadora de linea de alimentaci6n (PLC), o un enlace de comunicaci6n inalambrica, tal como un enlace de comunicaci6n de infrarrojos (IR) o de frecuencia de radio (RF). Un ejemplo de un sistema de control de iluminaci6n de RF se describe en la Patente Estadounidense adjudicada en comun N° 5.905.442, expedida el 18 de mayo de 1999, titulada METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING AND DETERMINING THE STATUS OF ELECTRICAL DEVICES FROM REMOTE LOCATIONS [PROCEDIMIENTO Y APARATO PARA CONTROLAR YDETERMINAR EL ESTADO DE DISPOSITIVOS ELECTRICOS DESDE UBICACIONES REMOTASj.
El controlador 118 controla los triacs 110, 114 de forma complementaria, de modo tal que s6lo uno de los dos triacs sea operable para conducir la corriente de carga a la carga 108 de iluminaci6n en un momento dado. De esta manera, el atenuador 102 funciona de manera similar a un SPDT estandar, dejando que la corriente de carga bien fluya a traves del primer terminal caliente atenuado DH1, o bien a traves del segundo terminal caliente atenuado DH2, en respuesta a una activaci6n del bot6n alternador 200.
Cuando el conmutador triple 104 esta en la posici6n A y el estado deseado de la carga 108 de iluminaci6n es activada, el controlador 118 activa el primer triac 110 durante una parte de cada semiciclo, manteniendo a la vez al segundo triac 114 en el estado no conductivo. Si el conmutador triple 104 se alterna luego desde la posici6n A a la posici6n B, la corriente no fluye a la carga 108 de iluminaci6n, ya que el segundo triac 114 no esta conduciendo. Por lo tanto, la carga 108 de iluminaci6n no se ilumina. Alternativamente, si el conmutador triple 104 esta en la posici6n A, la carga 108 de iluminaci6n esta activa, y el bot6n alternador 200 de la interfaz 128 de usuario esta activado, el controlador 118 causa que el primer triac 110 deje de conducir y que el segundo triac 114 comience a conducir. La carga 108 de iluminaci6n esta desactivada porque el controlador 118 esta controlando el segundo triac 114 mientras el conmutador triple 104 esta en la posici6n A. Si el bot6n alternador 200 de la interfaz 128 de usuario se activa nuevamente, el controlador 118 deja de controlar al segundo triac 114 y causa que el primer triac 110 comience a conducir, causando asi que la carga 108 de iluminaci6n se ilumine nuevamente.
De manera similar, cuando el conmutador triple 104 esta en la posici6n B y el estado deseado de la carga 108 de iluminaci6n es activada, el controlador 118 desactiva el segundo triac 114 durante una parte de cada semiciclo, manteniendo a la vez el primer triac 110 en el estado no conductivo. Si el conmutador triple 104 se conmuta luego a la posici6n A, el trayecto de corriente hacia la carga 108 de iluminaci6n se interrumpe y la carga de iluminaci6n esta desactivada. Ademas, si el conmutador triple 104 esta en la posici6n B, la carga 108 de iluminaci6n esta activada, y se activa el bot6n alternador 200 de la interfaz 128 de usuario, el controlador 128 causa que el segundo triac 114 deje de conducir y que el primer triac 110 comience a conducir. La carga 108 de iluminaci6n esta desactivada porque el primer triac 110 esta conduciendo y el conmutador triple 104 esta en la posici6n B.
La fuente 120 de alimentaci6n, preferiblemente, tiene un condensador de almacenamiento lo bastante grande como para alimentar al controlador 118 durante los momentos en que el conmutador triple 104 esta efectuando la transici6n desde la posici6n A a la posici6n B, y viceversa. Por ejemplo, segun se alterna el conmutador triple 104, la corriente no fluye temporalmente a traves de ninguno de los terminales calientes atenuados DH1, DH2, ya que el contacto movible
efectua la transici6n y la fuente 120 de alimentaci6n proporciona energia al controlador 118 unicamente en virtud del condensador de almacenamiento interno. La cantidad de energia que la fuente 120 de alimentaci6n necesita proporcionar cuando el conmutador triple 104 esta efectuando la transici6n depende del tiempo de transici6n requerido para que el contacto movible se mueva desde un contacto fijo al otro.
Sin embargo, no siempre es posible garantizar que la fuente 120 de alimentaci6n podra alimentar al controlador 118 y a otros circuitos de bajo voltaje durante el tiempo en que el conmutador triple 104 esta efectuando la transici6n entre las posiciones. Debido a limitaciones de espacio en los dispositivos de control de carga montables en pared, no es posible incluir sencillamente un condensador de almacenamiento especialmente grande en la fuente 120 de alimentaci6n para proporcionar energia durante el tiempo de transici6n. Ademas, dado que el tiempo de transici6n depende de la fuerza que un usuario ejerce sobre el activador del conmutador triple 104, el tiempo de transici6n puede variar ampliamente entre una transici6n y la pr6xima. Todos los conmutadores triples 104 incluyen una regi6n de "avance muerto", es decir, cuando el contacto movible del conmutador triple esta aproximadamente a mitad de camino entre la posici6n A y la posici6n B, y no esta haciendo contacto con ninguno de los contactos fijos. A veces, es posible que el conmutador triple 104 se sostenga en la regi6n de avance muerto, de modo tal que ninguna corriente pueda fluir a traves de la fuente 120 de alimentaci6n por un periodo indeterminado de tiempo.
Por consiguiente, el atenuador 102 incluye una memoria 132 que permite al atenuador 102 volver al estado adecuado, es decir, controlar el triac correcto de los dos triacs 110, 114, si la alimentaci6n al atenuador 102 se pierde temporalmente cuando el conmutador triple 104 esta efectuando una transici6n. La memoria 132 se acopla al controlador 118. Toda vez que el bot6n alternador 200 de la interfaz 128 de usuario se activa, el controlador 118 almacena en la memoria 132 cual de los triacs 110, 114 esta siendo controlado actualmente. De esta manera, si el atenuador 102 pierde alimentaci6n temporalmente y el voltaje VCC de DC cae por debajo de un nivel que permita el funcionamiento adecuado del controlador 118, el controlador leera en la memoria 132 que triac 110, 114 controlar en el "arranque", es decir, cuando el voltaje VCC de DC vuelva a elevarse por encima del nivel que garantiza el funcionamiento adecuado del controlador.
La Fig. 2B muestra un diagrama 250 de estados que resume el funcionamiento del sistema 100 de control de iluminaci6n de la Fig. 1. Se muestran dos estados 252, 254, en los cuales la carga 108 de iluminaci6n estara activada, ya que el conmutador triple 504 esta en la posici6n correcta para completar el circuito a traves del triac conductor. Por ejemplo, en el estado 210, cuando el conmutador triple 104 esta en la posici6n A, el primer triac 110 es capaz de conducir corriente para asi controlar la carga 108 de iluminaci6n. El diagrama 250 de estados tambien incluye dos estados 256, 258 en los cuales la carga 108 de iluminaci6n estara desactivada, ya que el conmutador triple 104 no esta en una posici6n para conducir corriente a traves del triac que esta habilitado para la conducci6n. Una transici6n entre estados puede estar causada por una de tres acciones: una alternaci6n del conmutador triple 104 desde la posici6n A a la posici6n B (indicada como 'B' en la Fig. 1), una alternaci6n del conmutador triple 104 desde la posici6n B a la posici6n A (indicada como 'A') y una activaci6n del bot6n alternador 200 de la interfaz 128 de usuario (indicado como 'T').
Haciendo referencia nuevamente a la Fig. 1, el atenuador 102 incluye adicionalmente un conmutador 134 de brecha aerea para proporcionar un interruptor efectivo de brecha aerea entre la fuente 106 de alimentaci6n de AC y la carga 108 de iluminaci6n, para dar servicio a la carga de iluminaci6n, y un inductor 136 para proporcionar el filtrado de la interferencia electromagnetica.
El primer circuito 112 de control de compuerta incluye un circuito disparador 140, que es sensible al controlador 118, y un circuito 142 detector de corriente, que proporciona una sefal activa-baja de control de corriente de compuerta (GC) al controlador. La compuerta del primer triac 110 esta acoplada con el circuito disparador 140 mediante un resistor 146, y con el segundo de los terminales principales de carga mediante un resistor 148. Ambos resistores 146, 148, preferiblemente, tienen resistencias de 220 Ω. El controlador 118 es operable para controlar el primer triac 110, controlando el circuito disparador 140 para conducir la corriente de compuerta a traves de la compuerta del primer triac 110, para dejar, de esa manera, conductivo al primer triac en un momento predeterminado cada semiciclo del voltaje de linea de AC de la fuente 106 de alimentaci6n de AC. La sefal de control de GC es generada por el circuito 142 de detecci6n de corriente y comprende un voltaje de DC representativo de la magnitud de la corriente de compuerta. El controlador 118 es operable para determinar si la corriente de compuerta esta fluyendo a traves de la compuerta del primer triac 110 en respuesta a la sefal de control de GC.
El segundo circuito 116 de control de compuerta tiene una estructura similar a la del primer circuito 112 de control de compuerta, y comprende un circuito disparador 150 y un circuito 152 de detecci6n de corriente. La compuerta del segundo triac 114 esta acoplada con el circuito disparador 150 mediante un resistor 156 (p. ej., 220 Ω) y con el segundo de los terminales principales de carga mediante un resistor 158 (p. ej., 220 Ω). El controlador 118 es operable para determinar si la corriente de compuerta esta fluyendo a traves de la compuerta del segundo triac 114 en respuesta a la sefal de control de GC proporcionada por el circuito 152 de detecci6n de corriente. Un resistor 160 esta acoplado entre los terminales calientes atenuados DH1, DH2 para permitir que las corrientes de compuerta fluyan a traves de los
circuitos 112, 116 de control de compuerta, independientemente de la posici6n del conmutador triple 104 conectado.
La Fig. 3 es un diagrama esquematico simplificado que muestra los circuitos 142, 152 de detecci6n de corriente en mayor detalle. El circuito disparador 140 del primer circuito 112 de control de compuerta comprende un opto-triac, con una entrada (es decir, un fotodiodo) acoplado entre el controlador 118 y el comun del circuito, y una salida (es decir, un foto-triac) acoplado en serie con la compuerta del primer triac 110. El circuito 142 de detecci6n de corriente comprende un opto-acoplador con una entrada (es decir, dos fotodiodos) acoplada en serie con la compuerta del primer triac 110 y el foto-triac del opto-triac. El opto-acoplador tambien incluye una salida (es decir, un foto-transistor), acoplada entre el controlador 118 y el comun del circuito. Cuando la corriente de compuerta no esta fluyendo a traves de alguno de los fotodiodos del opto-acoplador, el foto-transistor es no conductivo y la salida proporcionada al controlador 118 se eleva hasta esencialmente el voltaje VCC de DC a traves de un resistor 144. Sin embargo, cuando la corriente de compuerta esta fluyendo, el foto-transistor lleva la salida del controlador 118, esencialmente, hasta el comun del circuito (es decir, aproximadamente cero voltios). El segundo circuito 116 de control de compuerta tiene una estructura similar a la del primer circuito 112 de control de compuerta. Los circuitos 112, 116 de control de compuerta primero y segundo estan caracterizados de modo tal que los circuitos 142, 152 de detecci6n de corriente sefalicen al controlador 118 que la corriente de compuerta esta fluyendo (es decir, reduzcan la sefal de control de GC) cuando la corriente de compuerta tiene una magnitud de aproximadamente 1 mA o mas.
La Fig. 4A es un diagrama simplificado que muestra ondas del funcionamiento del atenuador inteligente 102 cuando el atenuador inteligente esta acoplado al sector de linea del sistema 100, el controlador 118 esta controlando el primer triac 110, y el conmutador triple 104 esta en la posici6n A, de modo tal que la carga 108 de iluminaci6n este activada. La corriente de compuerta para el primer triac 110 fluye a traves de la fuente 106 de alimentaci6n de AC, el primer triac 110, el circuito disparador 140, el circuito 142 de detecci6n de corriente, el conmutador triple 104 y la carga 108 de iluminaci6n. El controlador 118 deja al triac 110 conductivo en un momento tDISPARO de disparo cada semiciclo, segun el nivel de iluminaci6n deseado de la carga 108 de luz. Despues de que se dispara el primer triac 110, la corriente de compuerta fluye hacia la compuerta del primer triac durante un periodo de tiempo, hasta que la corriente de carga a traves de los terminales principales del primer triac supera una calificaci6n de corriente de cierre y se torna conductiva. La sefal de control de GC generada por el circuito 142 de detecci6n de corriente se reduce al comun del circuito cuando la corriente de compuerta esta fluyendo segun se muestra en la Fig. 4A.
La Fig. 4B es un diagrama simplificado que muestra ondas del funcionamiento del atenuador inteligente 102 cuando el atenuador inteligente esta acoplado con el sector de linea del sistema 100 y el controlador 118 esta controlando el primer triac 110, pero el conmutador triple 104 esta en la posici6n B, de modo tal que la carga 108 de iluminaci6n este desactivada. Dado que el conmutador triple 104 esta en la posici6n B, la corriente de compuerta para el primer triac 110 fluye a traves de la fuente 106 de alimentaci6n de AC, el primer triac 110, el circuito disparador 140, el circuito 142 de detecci6n de corriente, el resistor 160, el conmutador triple 104 y la carga 108 de iluminaci6n. El resistor 160, preferiblemente, tiene una resistencia de 110 kΩ, a fin de impedir que la magnitud de la corriente de compuerta supere la calificaci6n de la corriente de cierre del triac 110. Dado que el primer triac 110 no se torna conductivo, la corriente de compuerta continua fluyendo y tiene una magnitud mayor que cero esencialmente durante la longitud de cada semiciclo. En consecuencia, la sefal de control de GC se reduce al comun del circuito para el resto del semiciclo, despues de que el controlador 118 intenta controlar el primer triac 110, sefalizando que el primer triac no esta conduciendo la corriente de carga. La resistencia del resistor 160 se escoge de modo tal que la corriente de compuerta sea mayor que aproximadamente 1 mA, y los circuitos 142, 152 de detecci6n de corriente reducen la sefal de control de GC cuando la corriente de compuerta esta fluyendo.
El controlador 118 es operable para determinar el estado de la carga 108 de iluminaci6n en respuesta a los circuitos 142, 152 de detecci6n de corriente de los circuitos 112, 116 de control de compuerta, respectivamente. Despues de dejar a uno de los triacs 110, 112 conductivo, el controlador 118 comprueba la sefal de control de GC proporcionada por el circuito 142, 152 de detecci6n de corriente del triac controlado. Preferiblemente, el controlador 118 muestrea la sefal de control de GC en un momento tMUESTRA despues de que el controlador comience a controlar al triac mediante el circuito 140, 150 disparador adecuado, segun se muestra en las Figs. 4A y 4B. Si la corriente de compuerta no esta fluyendo (es decir, la corriente de compuerta tiene una magnitud de esencialmente cero voltios y la sefal de control de GC esta alta) en el momento tMUESTRA de muestreo, el controlador 118 determina que el triac esta conduciendo la corriente de carga y que la carga 108 de iluminaci6n esta activada. Si la corriente de compuerta esta fluyendo (es decir, la corriente de compuerta tiene una magnitud mayor que esencialmente cero voltios y la sefal de control de GC esta baja) en el momento tMUESTRA de muestreo, el controlador 118 determina que el triac controlado no esta conduciendo la corriente de carga y que la carga 108 de iluminaci6n esta desactivada.
La Fig. 5 es un diagrama de flujo simplificado de un procedimiento 500 de bot6n ejecutado por el controlador 118 peri6dicamente, p. ej., una vez cada 10 mseg, para determinar si el bot6n alternador 200 de la interfaz 128 de usuario esta siendo pulsado. El controlador 118 usa una variable CONTADOR BOT para rastrear durante cuanto tiempo se ha pulsado el bot6n alternador 200. Especificamente, la variable CONTADOR BOT mantiene la cuenta de cuantas veces consecutivas se ejecuta el procedimiento 500 de bot6n mientras esta pulsado el bot6n alternador 200.
Con referencia a la Fig. 5, el controlador 118 comprueba primero la entrada proporcionada desde la interfaz 128 de usuario en la etapa 110, para determinar si el bot6n alternador 200 de la interfaz de usuario esta siendo pulsado. Si el bot6n alternador 200 no esta siendo pulsado en la etapa 512, el controlador 118 borra la variable CONTADOR BOT en la etapa 514. Sin embargo, si el bot6n alternador 200 esta siendo pulsado en la etapa 512, el controlador 118 incrementa la variable CONTADOR BOT en la etapa 516. Si la variable CONTADOR BOT no es igual a un valor maximo, p. ej., dos (2), en la etapa 518, el procedimiento 1800 de bot6n sencillamente devuelve el control.
Si la variable CONTADOR BOT es igual a dos en la etapa 518 (es decir, el bot6n alternador 200 ha sido pulsado durante dos ejecuciones consecutivas del procedimiento 500 de bot6n), se toma una determinaci6n en la etapa 520 en cuanto a si el controlador 118 esta o no controlando actualmente al primer triac 110. Si es asi, el controlador 118 comienza a controlar el segundo triac 114 cada semiciclo en la etapa 522 (como se describira en mayor detalle mas adelante). Si el controlador 118 no esta controlando el primer triac 110 en la etapa 520, el controlador comienza a controlar el segundo triac 114 cada semiciclo en la etapa 524. Finalmente, la variable CONTADOR BOT se borra en la etapa 526 y el procedimiento 500 de bot6n devuelve el control.
La Fig. 6 es un diagrama de flujo simplificado de un procedimiento 600 de cruce por cero ejecutado por el controlador 118 peri6dicamente, en respuesta a la recepci6n de una indicaci6n de un cruce por cero desde el detector 126 de cruces por cero, es decir, una vez cada semiciclo del voltaje de linea de AC de la fuente 106 de alimentaci6n de AC. Despues del cruce por cero en la etapa 610 cada semiciclo, el controlador 118 deja primero conductivo uno de los triacs 110, 114 primero y segundo en el momento tDISPARO adecuado de disparo despues del cruce por cero. Especificamente, si el controlador 118 esta controlando el primer triac 110 en la etapa 612, el controlador controla el primer triac en el momento tDISPARO de disparo mediante el primer circuito 112 de control de compuerta en la etapa 614. Si el controlador 118 esta controlando el segundo triac 114 en la etapa 612, el controlador controla el segundo triac en el momento tDISPARO de disparo mediante el segundo circuito 116 de control de compuerta en la etapa 616. El controlador 118 continua controlando el triac 110, 114 adecuado durante un periodo de tiempo, p. ej., 200 μseg, en la etapa 618.
Despues de que el periodo de tiempo se agota en la etapa 618, el controlador 118 comprueba una de las sefales de control de GC proveniente de los circuitos 142, 152 de detecci6n de corriente para determinar el estado de la carga 108 de iluminaci6n. Si el controlador 118 esta controlando el primer triac 110 en la etapa 620, el controlador muestrea la sefal de control de GC del circuito 142 de detecci6n de corriente del primer circuito 112 de control de compuerta en la etapa 622. En caso contrario, el controlador 118 muestrea la sefal de control de GC del circuito 152 de detecci6n de corriente del segundo circuito 116 de control de compuerta en la etapa 624. Si la muestra de la sefal adecuada de control de GC muestra en la etapa 626 que no hay ninguna corriente de compuerta fluyendo en el momento tMUESTRA de muestreo, el controlador 118 ejecuta una rutina 700 de ACTIVACION, que se explicara en mayor detalle mas adelante con referencia a la Fig. 7A. La rutina 700 de ACTIVACION proporciona algun filtrado digital para garantizar que el estado de la carga 108 de iluminaci6n, segun lo determinado por el controlador 118, no cambia demasiado a menudo. El procedimiento 600 de cruce por cero debe ejecutar la rutina 700 de ACTIVACION durante un numero predeterminado de semiciclos consecutivos, p. ej., aproximadamente doce (12) semiciclos consecutivos, antes de que el controlador 118 determine que la carga 108 de iluminaci6n esta activada.
Si la corriente de compuerta esta fluyendo en la etapa 626, el controlador 118 ejecuta una rutina 750 de DESACTIVACION, que se explicara en mayor detalle mas adelante con referencia a la Fig. 7B. De manera similar a la rutina 700 de ACTIVACION, la rutina 750 de DESACTIVACION garantiza que el estado de la carga 108 de iluminaci6n, segun lo determinado por el controlador 118, no cambie demasiado a menudo, asegurandose de que el controlador 118 detecta que la corriente de compuerta esta fluyendo a traves de la compuerta del triac controlado durante un numero predeterminado de semiciclos consecutivos, p. ej., aproximadamente doce (12) semiciclos consecutivos, antes de determinar que la carga 108 de iluminaci6n esta desactivada. Finalmente, el controlador 118 deja de controlar el triac 110, 114 adecuado en la etapa 628 y el procedimiento 600 devuelve el control.
Las Figs. 7A y 7B son, respectivamente, diagramas de flujo simplificados de la rutina 70 de ACTIVACION y de la rutina 750 de DESACTIVACION, ambas llamadas desde el procedimiento 600 de cruce por cero. El controlador 118 usa dos variables CONTADOR ACTIVACION y CONTADOR DESACTIVACION para llevar la cuenta de cuantos semiciclos consecutivos el procedimiento 600 de cruce por cero ha ejecutado la rutina 700 de ACTIVACION y la rutina 750 de DESACTIVACION, respectivamente. Preferiblemente, las variables CONTADOR ACTIVACION y CONTADOR DESACTIVACION se inicializan con cero durante un procedimiento de arranque del controlador 118.
Durante la rutina 700 de ACTIVACION, la variable CONTADOR DESACTIVACION se borra (es decir, se fija en cero) en la etapa 710 y la variable CONTADOR ACTIVACION se incrementa en uno en la etapa 712. Si la variable CONTADOR ACTIVACION es menor que once (11) en la etapa 714, la rutina 700 de ACTIVACION simplemente devuelve el control. Si la variable CONTADOR ACTIVACION es mayor que once, es decir, es doce (12) o mas, en la etapa 714, el controlador 118 determina que la carga 108 de iluminaci6n esta activada en la etapa 716 y la rutina 700 de ACTIVACION devuelve el control. Por el contrario, durante la rutina 750 de DESACTIVACION, se borra la variable
CONTADOR ACTIVACION (es decir, se fija en cero) en la etapa 760 y la variable CONTADOR DESACTIVACION se incrementa en uno en la etapa 762. Cuando la variable CONTADOR DESACTIVACION es mayor que once en la etapa 764, el controlador 118 determina que la carga 108 de iluminaci6n esta desactivada en la etapa 766.
Al determinar el estado de la carga 108 de iluminaci6n usando el procedimiento 600 de cruce por cero, el controlador 118 es capaz de controlar el visor de la interfaz 128 de usuario para proporcionar retroalimentaci6n del estado de la carga 108 de iluminaci6n y para informar del estado de la carga 108 de iluminaci6n mediante el circuito 130 de comunicaci6n.
La Fig. 8A es un diagrama en bloques simplificado de un sistema triple 800 que incluye un conmutador inteligente 802, segun una segunda realizaci6n de la presente invenci6n. El conmutador inteligente 802 incluye un terminal neutral N, que esta acoplado con la conexi6n neutral de la fuente 104 de alimentaci6n de AC. Al igual que con el atenuador inteligente 102 de la primera realizaci6n, los triacs 110, 114 estan controlados de manera complementaria por un controlador 818. Un primer detector 826 de cruce por cero esta acoplado entre el primer terminal caliente conmutado SH1 y el terminal neutral N, y un segundo detector 827 de cruce por cero esta acoplado entre el segundo terminal caliente conmutado SH2 y el terminal neutral N. El controlador 818 recibe las sefales de cruce por cero que representan los cruces por cero del voltaje de linea de AC de la fuente 106 de alimentaci6n de AC desde los detectores 826, 827 primero y segundo de cruce por cero.
El conmutador inteligente 802 incluye una fuente 820 de alimentaci6n que esta acoplada entre el terminal caliente H y un terminal neutral N, de modo tal que no se extraiga ninguna corriente a traves de la carga 108 de iluminaci6n a fin de cargar la fuente 820 de alimentaci6n. La fuente 820 de alimentaci6n genera un voltaje de DC para alimentar un controlador 818. El voltaje VCC de DC se refiere al comun del circuito, es decir, el terminal neutral N.
Al igual que con el atenuador inteligente 102 de la Fig. 1, el controlador 818 es operable para controlar el circuito disparador 140, 150 de los circuitos 112, 116 de control de compuerta, para disparar, respectivamente, los triacs 110,
112. El controlador 818 tambien es operable para determinar si la corriente de compuerta esta fluyendo en respuesta a los circuitos 142, 152 de detecci6n de corriente del circuito 112, 116 de control de compuerta, respectivamente. El conmutador inteligente 802 comprende adicionalmente un circuito 860 de detecci6n de voltaje de linea (LVD), que esta acoplado entre el terminal caliente H y el terminal neutral N. El circuito 860 de detecci6n de voltaje de linea proporciona una sefal de control de LVD activa-baja al controlador 818. El controlador 818 es operable para determinar si el voltaje de linea de AC esta presente en el terminal caliente H en respuesta al circuito 860 de detecci6n de voltaje de linea. El circuito 860 de detecci6n de voltaje de linea permite al controlador 818 determinar si la carga 108 de iluminaci6n esta activada cuando el atenuador 802 esta acoplado con el sector de carga del sistema 800 (segun se muestra en la Fig. 8B). En consecuencia, el controlador 818 es operable para determinar el estado del conmutador triple 104 y la carga 108 de iluminaci6n en respuesta a los circuitos 142, 152 de detecci6n de corriente y el circuito 860 de detecci6n de voltaje de linea.
La Fig. 9A es un diagrama simplificado que muestra ondas del funcionamiento del conmutador inteligente 802 cuando el conmutador inteligente esta acoplado con el sector de linea del sistema 800 (segun se muestra en la Fig. 8A), el controlador 818 esta controlando al primer triac 110, y el conmutador triple 104 esta en la posici6n A, de modo tal que la carga 108 de iluminaci6n este activada. Dado que la sefal de voltaje de linea de AC esta presente en el terminal caliente H, el circuito 860 de detecci6n de voltaje de linea reduce la sefal de control de LVD alrededor del pico del voltaje de linea de AC, sefalizando al controlador 118 que el voltaje de linea de AC esta presente. El controlador 118 no puede determinar el estado de la carga 108 de iluminaci6n a partir de la sefal de control de LVD, sino que debe comprobar una de las sefales de control de GC.
La corriente de compuerta para el primer triac 110 fluye a traves de la fuente 106 de alimentaci6n de AC, el primer triac 110, el circuito disparador 140, el circuito 142 de detecci6n de corriente y el primer detector 826 de cruce por cero, hasta el terminal neutral N. Inmediatamente despues de cada cruce por cero del voltaje de linea de AC, el controlador 118 controla el circuito disparador 140 para disparar el primer triac 110. En consecuencia, la corriente de compuerta fluye hacia la compuerta del primer triac durante un periodo de tiempo, hasta que la corriente de carga a traves de los terminales principales del triac supera la calificaci6n de la corriente de cierre y el triac se torna conductivo. El voltaje a traves del triac 110 cae luego hasta un voltaje significativamente bajo (p. ej., aproximadamente 1 V) y la corriente de compuerta deja de fluir. Por lo tanto, la corriente de compuerta existe como un pulso de corriente cuando el triac se dispara con exito. La sefal de control de GC generada por el circuito 142 de detecci6n de corriente es baja (es decir, a esencialmente cero voltios) cuando la corriente de compuerta esta fluyendo, y es alta (es decir, a esencialmente el voltaje VCC de DC) cuando la corriente de compuerta no esta fluyendo, segun se muestra en la Fig. 9A.
La Fig. 9B es un diagrama simplificado que muestra ondas del funcionamiento del conmutador inteligente 802 cuando el conmutador inteligente esta acoplado con el sector de linea del sistema 800 y el controlador 818 esta controlando el primer triac 110, pero el conmutador triple 104 esta en la posici6n B, de modo tal que la carga 108 de iluminaci6n este desactivada. En este caso, el primer triac 110 no se torna conductivo, ya que la corriente a traves de los terminales principales del triac no puede superar la calificaci6n de la corriente de cierre. La impedancia del detector 826 de cruce
por cero (p. ej., aproximadamente 110 kΩ) fija la magnitud de la corriente de compuerta en un voltaje por debajo de la calificaci6n de la corriente de cierre del primer triac 110. Dado que el primer triac 110 no se torna conductivo, la corriente de compuerta continua fluyendo y tiene una magnitud mayor que esencialmente cero amperios (es decir, aproximadamente 1 mA o mas, segun lo determinado por la impedancia del detector 826 de cruce por cero) durante esencialmente la longitud de cada semiciclo. En consecuencia, la sefal de control de GC se reduce al comun del circuito (es decir, a aproximadamente cero voltios) durante esencialmente la longitud total de cada semiciclo, sefalizando que el primer triac 112 no esta conduciendo la corriente de carga.
Cuando el conmutador inteligente 802 esta acoplado con el sector de linea del sistema 800 (segun se muestra en la Fig. 9A), el controlador 818 es operable para determinar el estado de la carga 108 de iluminaci6n, en respuesta a los circuitos 142, 152 de detecci6n de corriente. Especificamente, el controlador 818 monitoriza la salida del circuito 142, 152 de detecci6n de corriente que esta acoplado en serie con la compuerta del triac que esta siendo controlado actualmente, durante una ventana de muestreo cerca del pico del voltaje de linea de AC. Si la corriente de compuerta no esta fluyendo (es decir, la corriente de compuerta tiene una magnitud de esencialmente cero amperios), el controlador 818 determina que el triac es conductivo y la carga 108 de iluminaci6n esta activada. Si la corriente de compuerta esta fluyendo (es decir, la corriente de compuerta tiene una magnitud mayor que esencialmente cero amperios), el controlador 818 determina que el triac no esta conduciendo corriente a la carga y que la carga 108 de iluminaci6n esta desactivada.
Preferiblemente, la ventana de muestreo es un periodo de tiempo con una longitud TVENTANA (p. ej, de aproximadamente 1,5 mseg) centrado alrededor de un momento tPICO correspondiente al pico del voltaje de linea de AC, segun se muestra en las Figs. 9A y 9B. La ventana de muestreo esta centrada alrededor del pico del voltaje de linea de AC para asegurar que el controlador 818 no muestree la sefal de control de GC alrededor de los cruces por cero. Cerca de los cruces por cero, los opto-triacs de los circuitos disparadores 140, 150 de los circuitos 112, 114 primero y segundo de control de compuerta pueden no tener suficiente corriente fluyendo a traves de los foto-triacs para seguir siendo conductivos. Esto puede causar que los opto-acopladores de los circuitos 142, 152 de detecci6n de corriente permitan que la sefal de control de GC este alta (es decir, la misma condici6n que cuando uno de los triacs 110, 114 se ha tornado conductivo y la corriente de compuerta ha dejado de fluir).
Cuando el conmutador inteligente 802 esta acoplado con el sector de carga del sistema 800 (segun se muestra en la Fig. 8B), el controlador 818 no puede determinar el estado de la carga 108 de iluminaci6n unicamente a partir de los circuitos 142, 152 de detecci6n de corriente. El controlador 818 tambien debe usar el circuito 860 de detecci6n de voltaje de linea para determinar el estado de la carga 108 de iluminaci6n. Si el controlador 118 no esta controlando el triac 110, 114 que esta en serie con la posici6n actual del conmutador triple 104, el voltaje de linea de AC no esta presente a traves del circuito 860 de detecci6n de voltaje de linea. El circuito 860 de detecci6n de voltaje de linea proporciona una sefal de control adecuada al controlador 818, que deduce que la carga 108 de iluminaci6n esta desactivada. Si el voltaje de linea de AC esta presente a traves del circuito 860 de detecci6n de voltaje de linea y la corriente de compuerta esta fluyendo a traves de la compuerta del triac que el controlador 818 esta controlando, el controlador determina que la carga 108 de iluminaci6n esta activada.
Las Figs. 10A y 10B son diagramas de flujo simplificados de un procedimiento 1000 de cruce por cero ejecutado por el controlador 818 peri6dicamente en respuesta a la recepci6n de una indicaci6n de un cruce por cero desde cualquiera de los detectores 826, 827 de cruce por cero, es decir, una vez cada semiciclo del voltaje de linea de AC de la fuente 106 de alimentaci6n de AC. El controlador 818 tambien ejecuta el procedimiento 500 de bot6n de la Fig. 5 peri6dicamente, p. ej., aproximadamente una vez cada 10 mseg, para determinar cual de los triacs 110, 114 ha de controlar. Con referencia a la Fig. 10A, cuando el controlador 818 recibe una indicaci6n de un cruce por cero en la etapa 1010 cada semiciclo, el controlador 818 deja primero conductivo uno de los triacs 110, 114 primero y segundo, esencialmente de forma inmediata a continuaci6n del cruce por cero (es decir, en cuanto la magnitud del voltaje de linea de AC es lo bastante alta como para que los triacs 110, 114 puedan dispararse). Especificamente, si el controlador 818 esta controlando el primer triac 110 en la etapa 1012, el controlador controla el primer triac mediante el primer circuito 112 de control de compuerta en la etapa 1014. Alternativamente, si el controlador 818 esta controlando el segundo triac 114 en la etapa 1012, el controlador controla el segundo triac mediante el segundo circuito 116 de control de compuerta en la etapa 1016. Si el controlador 818 determina que el semiciclo actual es el semiciclo negativo en la etapa 1018, el controlador espera el final del semiciclo en la etapa 1032, despues de lo cual el controlador deja de controlar el triac adecuado 1510, 1514 en la etapa 1034.
Si el semiciclo actual es el semiciclo positivo en la etapa 1018, el controlador 818 determina en la etapa 1021 si el voltaje de linea de AC ha entrado o no en la ventana de muestreo, es decir, el periodo de tiempo de 1,5 mseg que rodea al pico del voltaje de linea de AC, segun se muestra en las Figs. 9A y 9B.
El controlador 818 espera en la etapa 1020 hasta que el voltaje de linea de AC este en la ventana de muestreo, momento en el cual el controlador comienza a muestrear peri6dicamente la sefal de control de LVD y la sefal de control de GC para determinar si el voltaje de linea de AC esta presente en el terminal caliente H y si la corriente de
compuerta esta fluyendo a traves de la compuerta de uno de los triacs 110, 114 primero y segundo, respectivamente. Preferiblemente, el controlador 818 muestrea las sefales de control aproximadamente cada 250 μseg, de modo tal que el controlador obtiene aproximadamente seis (7) muestras de cada una de las sefales de control durante la ventana de muestreo. El controlador 818 usa dos variables CONTADOR LVD y CONTADOR GC para llevar la cuenta de cuantas de las seis muestras de la sefal de control de LVD son altas y cuantas de las sefales de control de CONTADOR GC son bajas, respectivamente, durante la ventana de muestreo. Preferiblemente, las variables CONTADOR LVD y CONTADOR GC se inicializan en cero durante un procedimiento de arranque del controlador 818.
Con referencia a la Fig. 10B, el controlador 818 comprueba la sefal de control de LVD proveniente del circuito 860 de detecci6n de voltaje de linea en la etapa 1022, para determinar si el voltaje de linea de AC esta presente o no en el terminal caliente H. Si el voltaje de linea de AC no se detecta en la etapa 1024, el controlador 818 incrementa la variable CONTADOR LVD en la etapa 1026. Si la variable CONTADOR LVD es igual a un valor maximo, p. ej., dos (2), en la etapa 1028 (es decir, dos de las seis muestras de la sefal de control de LVD estan altas durante la ventana de muestreo), el controlador 818 ejecuta la rutina 750 de DESACTIVACION de la Fig. 7B y eventualmente determina que la carga 108 de iluminaci6n esta desactivada si el voltaje de linea de AC no se detecta durante doce semiciclos consecutivos. Despues de ejecutar la rutina 750 de DESACTIVACION, el controlador 818 borra las variables CONTADOR LVD y CONTADOR GC en la etapa 1030. Al final del semiciclo en la etapa 1032, el controlador 818 deja de controlar el triac 110, 514 adecuado en la etapa 1034 y el procedimiento 1000 devuelve el control.
Si se detecta el voltaje de linea de AC en la etapa 1024, o si la variable CONTADOR LVD no es igual a dos en la etapa 1028, el controlador 818 determina si la corriente de compuerta esta fluyendo a traves de la compuerta de uno de los triacs 110, 114 primero y segundo. Especificamente, si el controlador 818 esta actualmente controlando al primer triac 110 en la etapa 1036, el controlador monitoriza la salida del primer circuito 142 de detecci6n de corriente del primer circuito 112 de control de compuerta en la etapa 1038, para determinar si la corriente de compuerta esta fluyendo actualmente a traves de la compuerta del primer triac 110. Si el controlador 818 esta controlando actualmente el segundo triac 114 en la etapa 1036, el controlador monitoriza la salida del segundo circuito 152 de detecci6n de corriente del segundo circuito 116 de control de compuerta en la etapa 1040, para determinar si la corriente de compuerta esta actualmente fluyendo a traves de la compuerta del segundo triac 114. Si la corriente de compuerta no esta fluyendo a traves de la compuerta del primer triac 110 o la compuerta del segundo triac 114 durante la ventana de muestreo en la etapa 1042, el controlador 818 incrementa la variable CONTADOR GC en la etapa 1044. Si la variable CONTADOR GC es igual a un numero maximo, p. ej., dos (2), en la etapa 1046, el controlador 818 ejecuta la rutina 700 de ACTIVACION de la Fig. 7A y eventualmente determina que la carga 108 de iluminaci6n esta activada, si no hay ninguna corriente de compuerta fluyendo durante doce semiciclos consecutivos. El controlador 818 borra entonces las variables CONTADOR LVD y CONTADOR GC en la etapa 1030 y deja de controlar el triac 110, 114 adecuado al final del semiciclo en la etapa 1034, antes de que el procedimiento 1000 devuelva el control.
Si la corriente de compuerta esta fluyendo a traves de cualquiera de las compuertas de los triacs 110, 114 durante la ventana de muestreo en la etapa 1042, o si la variable CONTADOR GC no es igual a dos en la etapa 1046, el controlador 818 determina si el voltaje de linea de AC ha llegado o no al final de la ventana de muestreo en la etapa 1048. Si no ha llegado, el controlador 818 espera en la etapa 1050 y luego muestrea la sefal de control de LVD y la sefal de control de GC nuevamente, de modo tal que las sefales de control se muestreen aproximadamente cada 250 μseg. Si el voltaje de linea de AC ha llegado al final de la ventana de muestreo en la etapa 1050, el controlador 818 ejecuta la rutina 750 de DESACTIVACION y borra las variables CONTADOR LVD y CONTADOR GC en la etapa 1030, antes de dejar de controlar el triac 110, 114 adecuado en la etapa 1034. Finalmente, el procedimiento 1000 devuelve el control.
La Fig. 11 es un diagrama en bloques simplificado de un sistema 1100 de control de iluminaci6n que incluye un atenuador inteligente 1102, segun una tercera realizaci6n de la presente invenci6n. El atenuador inteligente 1102 s6lo incluye un triac 110, que esta simplemente acoplado entre la fuente 106 de alimentaci6n de AC y la carga 108 de iluminaci6n. Un controlador 1118 es operable para controlar el triac 110 a fin de activar y desactivar la carga 108 de iluminaci6n, y para controlar la intensidad de la carga de iluminaci6n en respuesta a entradas recibidas mediante la interfaz 128 de usuario y el circuito 130 de comunicaci6n. El controlador 1118 es operable para determinar si la carga 108 de iluminaci6n esta o no presente (es decir, instalada en el sistema 1100) o si esta averiada (es decir, fundida) en respuesta al circuito 142 de detecci6n de corriente de compuerta del circuito 112 de control de compuerta. Un resistor 1160 esta acoplado entre el terminal caliente atenuado DH y la conexi6n neutral N, para permitir que la corriente de compuerta fluya si la carga 108 de iluminaci6n esta ausente o averiada.
La Fig. 12 es un diagrama de flujo simplificado de un procedimiento 1200 de bot6n ejecutado por el controlador 1118 peri6dicamente, p. ej., una vez cada 10 mseg, para determinar si el bot6n alternador 200 de la interfaz 128 de usuario esta siendo pulsado. El procedimiento 1200 de bot6n es muy similar al procedimiento 500 de bot6n de la Fig. 5. Sin embargo, despues de que la variable CONTADOR BOT es igual a dos en la etapa 518, el controlador 1118 determina en la etapa 1220 si la carga 108 de iluminaci6n esta siendo controlada actualmente para estar activada. Si es asi, el controlador 1118 deja de controlar el triac 110 cada semiciclo para desactivar la carga 108 de iluminaci6n en la etapa
1222. Si la carga 108 de iluminaci6n esta actualmente desactivada en la etapa 1220, el controlador 1118 comienza a controlar el triac 114 en el momento adecuado cada semiciclo, para activar la carga 108 de iluminaci6n en la etapa 1224.
La Fig. 13 es un diagrama de flujo simplificado de un procedimiento 1300 de cruce por cero ejecutado por el controlador 1118 peri6dicamente en respuesta a la recepci6n de una indicaci6n de un cruce por cero proveniente del detector 826 de cruces por cero, es decir, una vez cada semiciclo del voltaje de linea de AC de la fuente 106 de alimentaci6n de AC. Despues de recibir una indicaci6n de un cruce por cero en la etapa 1310, el controlador 1118 determina en la etapa 1312 si el triac 110 deberia o no controlarse de modo tal que la carga 108 de iluminaci6n se active. Si la carga 108 de iluminaci6n esta desactivada en la etapa 1312, el procedimiento 1300 simplemente devuelve el control. En caso contrario, el controlador 1118 controla el triac 110 en el momento tDISPARO adecuado de disparo en la etapa 1314.
En la etapa 1316, el controlador 1118 espera durante 200 μseg desde que el controlador control6 el triac 110 en la etapa 1314. Despues del momento tMUESTRA de muestreo en la etapa 1316, el controlador 1118 comprueba la sefal de control de GC proporcionada por el circuito 142 de detecci6n de corriente de compuerta en la etapa 1318, para determinar si la corriente de compuerta esta fluyendo. Si la corriente de compuerta no esta fluyendo en la etapa 1320, el controlador 1118 ejecuta la rutina 700 de ACTIVACION y eventualmente determina que la carga 108 de iluminaci6n esta activada (es decir, la carga de iluminaci6n esta funcionando correctamente) si no hay ninguna corriente de compuerta fluyendo durante doce semiciclos consecutivos. Si la corriente de compuerta esta fluyendo en la etapa 1320, el controlador 1118 ejecuta la rutina 750 de DESACTIVACION y eventualmente determina que la carga 108 de iluminaci6n esta desactivada si hay corriente de compuerta fluyendo durante doce semiciclos consecutivos. Si la carga 108 de iluminaci6n esta desactivada en la etapa 1322 (es decir, el triac 110 no esta conduciendo cuando el triac deberia estar conduciendo), el controlador 1118 determina que la carga 108 de iluminaci6n esta ausente o averiada. En consecuencia, el controlador 1118 exhibe una indicaci6n de error en el visor de la interfaz 128 de usuario en la etapa 1324. Alternativamente, el controlador 1118 podria transmitir un mensaje digital representativo de la condici6n de error, mediante el circuito 132 de comunicaci6n en la etapa 1324. Finalmente, el controlador 1118 deja de controlar el triac 110 en la etapa 1326.
La Fig. 14 es un diagrama en bloques simplificado de un sistema 1400 de control de iluminaci6n que incluye un dispositivo 1402 multiple de control de carga, segun una cuarta realizaci6n de la presente invenci6n. El dispositivo 1402 multiple de control de carga es operable para controlar independientemente la cantidad de alimentaci6n entregada a dos cargas 108, 109 de iluminaci6n, segun se muestra en la Fig. 14. El dispositivo 1402 multiple de control de carga incluye dos triacs 1410, 1414, que estan acoplados en serie entre un terminal caliente H y dos terminales calientes atenuados DH1, DH2, respectivamente. El dispositivo 1402 multiple de control de carga podria controlar las intensidades de cargas adicionales de iluminaci6n si se proporcionan simplemente triacs adicionales en paralelo con los triacs 1410, 1414. El dispositivo 1402 multiple de control de carga puede comprender, por ejemplo, una unidad de control GRAFIK Eye®, que es fabricada por el cesionario de la presente solicitud y que se describe en mayor detalle en la Patente Estadounidense N° 5.949.200, expedida el 7 de septiembre de 1999, titulada WALL MOUNTABLE CONTROL SYSTEM WITH VIRTUALLY UNLIMITED ZONE CAPACITY [SISTEMA DE CONTROL MONTABLE EN LA PARED CON CAPACIDAD ZONAL VIRTUALMENTE ILIMITADAj.
Un controlador 1418 es operable para controlar dos circuitos disparadores 1440, 1450 de los respectivos circuitos 1412, 1426 de control de compuerta para dejar los triacs 1410, 1414 conductivos cada semiciclo. El controlador 1418 es operable para determinar si cada una de las cargas 108, 109 de iluminaci6n esta o no ausente o averiada en respuesta a los circuitos 1442, 1452 de detecci6n de corriente de compuerta de los respectivos circuitos 1412, 1416 de control de compuerta. Dos resistores 1460, 1470 estan respectivamente acoplados entre los terminales calientes atenuados DH1, DH2 y la conexi6n neutral N, para permitir que las corrientes de compuerta fluyan si las cargas 108, 109 de iluminaci6n estan ausentes o averiadas. El controlador 1418 puede proporcionar una indicaci6n de error del visor de la interfaz 128 de usuario si cualquiera de las cargas 108, 109 de iluminaci6n esta ausente o averiada. El controlador 1418 podria habilitar o inhabilitar caracteristicas del dispositivo 1402 multiple de control de carga, o bien decidir iluminar o no iluminar partes del visor en respuesta a la determinaci6n de que alguna de las cargas 108, 109 de iluminaci6n esta ausente o averiada.
La Fig. 15 es un diagrama en bloques simplificado de un sistema 1500 de control de iluminaci6n que incluye un dispositivo dual 1502 de control de carga, segun una quinta realizaci6n de la presente invenci6n. El dispositivo dual 1502 de control de carga es operable para controlar independientemente la cantidad de alimentaci6n entregada a dos cargas 108, 109 de iluminaci6n. El dispositivo dual 1502 de control de carga no incluye un terminal neutral. Un controlador 1518 es operable para dejar los triacs 1410, 1414 conductivos cada semiciclo y para determinar si una de las cargas 108, 109 de iluminaci6n esta o no ausente o averiada en respuesta a los circuitos 1442, 1452 de detecci6n de corriente de compuerta de los respectivos circuitos 1412, 1416 de control de compuerta. Un resistor 1560 esta acoplado entre los terminales calientes atenuados DH1, DH2 para permitir que las corrientes de compuerta fluyan si una de las cargas 108, 109 de iluminaci6n esta ausente o averiada. Un dispositivo dual de control de carga se describe en mayor detalle en la Solicitud de Patente Estadounidense con N° de serie 11/598,460, depositada el 12 de noviembre de 2006, titulada WALL-MOUNTABLE SMART DUAL LOAD CONTROL DEVICE [DISPOSITIVO INTELIGENTE DUAL DE CONTROL DE CARGA MONTABLE SOBRE PAREDj.
Aunque las palabras "dispositivo" y "unidad" han sido usadas para describir los elementos de los sistemas de control de
5 iluminaci6n de la presente invenci6n, deberia observarse que cada "dispositivo" y "unidad" descritos en la presente memoria no necesariamente debe estar totalmente contenida en un unico recinto o estructura. Por ejemplo, el atenuador 102 de la Fig. 1 puede comprender una pluralidad de botones en una cubierta montada sobre la pared y un controlador que esta incluido en una ubicaci6n por separado. Ademas, un "dispositivo" puede estar contenido en otro "dispositivo". Por ejemplo, el conmutador semiconductor (es decir, el dispositivo controlablemente conductivo) es una
10 parte del atenuador de la presente invenci6n.
La presente solicitud esta relacionada con la Solicitud de Patente Estadounidense expediente de agente N° P / 10-979 CIP (05-12150-P2 CP3), en tramitaci6n junto a la presente y transferida legalmente depositada el mismo dia que la presente solicitud, titulada LOAD CONTROL DEVICE FOR USE WITH LIGHTING CIRCUITS HAVING THREE-WAY SWITCHES [DISPOSITIVO DE CONTROL DE CARGA PARA UTILIZAR CON CIRCUITOS DE ILUMINACION CON
15 CONMUTADORES TRIPLESj.
Aunque la presente invenci6n ha sido descrita con respecto a realizaciones especificas de la misma, muchas otras variaciones y modificaciones, y otros usos, devendran evidentes a los expertos en la tecnica. Se prefiere, por lo tanto, que la presente invenci6n no este limitada por la revelaci6n especifica en la presente memoria, sino solamente por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (21)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un dispositivo (102, 802) de control de carga adaptado para acoplarse a un circuito que incluye una fuente (106) de alimentaci6n de AC, una carga (108) y un conmutador triple (104) de polo unico y doble tiro, generando la fuente de alimentaci6n de AC un voltaje de linea de AC para alimentar la carga, comprendiendo el dispositivo de control de carga:
    terminales de carga electrica primero, segundo y tercero (H, DH1, DH2);
    un primer dispositivo (110) controlablemente conductivo, con un estado conductivo y un estado no conductivo, el primer dispositivo controlablemente conductivo acoplado electricamente entre el primer terminal de carga y el segundo terminal de carga, de modo tal que cuando el primer dispositivo controlablemente conductivo esta en el estado conductivo y el dispositivo de control de carga esta acoplado al circuito, una corriente de carga es operable para que fluya entre el primer terminal de carga y el segundo terminal de carga, teniendo el primer dispositivo controlablemente conductivo una primera entrada de control, y operable para ingresar al estado conductivo en respuesta a una primera corriente de compuerta conducida a traves de la primera entrada de control;
    un segundo dispositivo (114) controlablemente conductivo con un estado conductivo y un estado no conductivo, el segundo dispositivo controlablemente conductivo electricamente acoplado entre el primer terminal de carga y el tercer terminal de carga, de modo tal que, cuando el segundo dispositivo controlablemente conductivo esta en el estado conductivo y el dispositivo de control de carga esta acoplado al circuito, la corriente de carga es operable para fluir entre el primer terminal de carga y el tercer terminal de carga, teniendo el segundo dispositivo controlablemente conductivo una segunda entrada de control, y operable para ingresar al estado conductivo en respuesta a una segunda corriente de compuerta conducida a traves de la segunda entrada de control; y
    un controlador (118) operable para controlar los dispositivos controlablemente conductivos primero y segundo, para controlar la carga entre un estado activado y un estado desactivado, siendo el controlador operable para controlar los dispositivos controlablemente conductivos primero y segundo, a fin de cambiar al menos uno de los dispositivos controlablemente conductivos desde el estado no conductivo al estado conductivo cada semiciclo del voltaje de linea de AC;
    caracterizado porque el dispositivo de control de carga comprende adicionalmente:
    un primer circuito (112) de detecci6n con una entrada acoplada operativamente a la entrada de control del primer dispositivo controlablemente conductivo y una salida operativamente acoplada al controlador, siendo el primer circuito de detecci6n operable para proporcionar una primera sefal de control representativa de la magnitud de la primera corriente de compuerta al controlador; y
    un segundo circuito (116) de detecci6n con una entrada operativamente acoplada con la entrada de control del segundo dispositivo controlablemente conductivo, y una salida operativamente acoplada con el controlador, siendo el segundo circuito de detecci6n operable para proporcionar una segunda sefal de control representativa de la magnitud de la segunda corriente de compuerta al controlador;
    en el que el controlador esta operativamente acoplado con las salidas de los circuitos de detecci6n primero y segundo, para recibir, respectivamente, las sefales de control primera y segunda, siendo el controlador operable para determinar, en respuesta a la magnitud de la primera corriente de compuerta a traves de la primera entrada de control del primer dispositivo controlablemente conductivo, si el primer dispositivo controlablemente conductivo esta actualmente conduciendo corriente a la carga, y para determinar, en respuesta a la magnitud de la segunda corriente de compuerta a traves de la segunda entrada de control del segundo dispositivo controlablemente conductivo, si el segundo dispositivo controlablemente conductivo esta actualmente conduciendo corriente a la carga.
  2. 2.
    El dispositivo de control de carga de la reivindicaci6n 1, en el cual el controlador (118) es operable para determinar si la carga esta en el estado activado si una de las corrientes de compuerta primera y segunda tiene una magnitud de esencialmente cero amperios.
  3. 3.
    El dispositivo de control de carga de la reivindicaci6n 2, en el cual el controlador (118) es operable para determinar si la carga esta en el estado desactivado si una de las corrientes de compuerta primera y segunda tiene una magnitud mayor que esencialmente cero amperios.
  4. 4.
    El dispositivo de control de carga de la reivindicaci6n 3, en el cual el controlador (118) es operable para determinar si la carga esta en el estado desactivado si la primera corriente de compuerta tiene una magnitud mayor que esencialmente cero amperios, cuando el controlador (118) esta controlando el primer dispositivo (110) controlablemente conductivo, y para determinar que la carga esta en el estado desactivado si la segunda corriente de compuerta tiene una magnitud mayor que esencialmente cero amperios cuando el controlador (118) esta controlando el segundo dispositivo (114) controlablemente conductivo; y
    en el cual el controlador (118) es operable para determinar que la carga esta en el estado desactivado si la primera corriente de compuerta tiene una magnitud mayor que aproximadamente un miliamperio cuando el controlador (118) esta controlando el primer dispositivo (110) controlablemente conductivo, y para determinar que la carga esta en el estado desactivado si la segunda corriente de compuerta tiene una magnitud mayor que aproximadamente un miliamperio, cuando el controlador (118) esta controlando el segundo dispositivo (114) controlablemente conductivo.
  5. 5.
    El dispositivo de control de carga de la reivindicaci6n 2, en el cual el controlador (118) es operable para determinar si la carga esta en el estado activado si la primera corriente de compuerta tiene una magnitud de esencialmente cero amperios cuando el controlador (118) esta controlando el primer dispositivo (110) controlablemente conductivo, y para determinar que la carga esta en el estado activado si la segunda corriente de compuerta tiene una magnitud de esencialmente cero amperios cuando el controlador (118) esta controlando el segundo dispositivo (114) controlablemente conductivo.
  6. 6.
    El dispositivo de control de carga de la reivindicaci6n 1, que comprende adicionalmente:
    un circuito (860) de detecci6n de voltaje operativamente acoplado con el primer terminal, para detectar la presencia del voltaje de linea de AC en el primer terminal; en el cual el controlador (118) es operable para determinar que la carga esta en el estado desactivado si el voltaje de linea de AC no esta presente en el primer terminal, y para determinar que la carga esta en el estado activado si una de las corrientes de compuerta primera y segunda tiene una magnitud de esencialmente cero amperios.
  7. 7.
    El dispositivo de control de carga de la reivindicaci6n 1, que comprende adicionalmente:
    un terminal neutral (N); y
    un circuito (860) de detecci6n de voltaje de linea, operativamente acoplado entre el primer terminal y el terminal neutral para detectar la presencia del voltaje de linea de AC en el primer terminal.
  8. 8. El dispositivo de control de carga de la reivindicaci6n 1, en el cual los circuitos de detecci6n primero (112) y segundo
    (116) comprenden circuitos de detecci6n de corriente primero (142) y segundo (152), comprendiendo adicionalmente el dispositivo de control de carga:
    un primer circuito disparador (140) acoplado en conexi6n electrica en serie con la primera entrada de control del primer dispositivo (110) controlablemente conductivo y la entrada del primer circuito (112) de detecci6n; y
    un segundo circuito disparador (150) acoplado en conexi6n electrica en serie con la segunda entrada de control del segundo dispositivo (114) controlablemente conductivo y la entrada del segundo circuito (116) de detecci6n;
    en el que los circuitos disparadores primero y segundo son sensibles al controlador.
  9. 9. El dispositivo de control de carga de la reivindicaci6n 8, en el cual los circuitos disparadores primero (140) y segundo
    (150) comprenden opto-triacs.
  10. 10.
    El dispositivo de control de carga de la reivindicaci6n 1, en el cual los circuitos de detecci6n primero (112) y segundo (116) comprenden opto-acopladores.
  11. 11.
    El dispositivo de control de carga de la reivindicaci6n 1, en el cual el controlador (118) es operable para determinar que la carga esta en el estado activado si la primera corriente de compuerta no esta fluyendo cerca del pico del voltaje de linea de AC cuando el controlador esta controlando el primer dispositivo (110) controlablemente conductivo, y para determinar que la carga esta en el estado activado si la segunda corriente de compuerta no esta fluyendo cerca del pico del voltaje de linea de AC cuando el controlador esta controlando el primer dispositivo (110) controlablemente conductivo; y
    en el cual el controlador es operable para determinar que la carga esta en el estado desactivado si la primera corriente de compuerta esta fluyendo cerca del pico del voltaje de linea de AC cuando el controlador esta controlando el primer dispositivo (110) controlablemente conductivo, y para determinar que la carga esta en el estado desactivado si la segunda corriente de compuerta esta fluyendo cerca del pico del voltaje de linea de AC cuando el controlador esta controlando el segundo dispositivo (114) controlablemente conductivo.
  12. 12.
    El dispositivo de control de carga de la reivindicaci6n 1, en el cual el controlador (118) es operable para controlar el primer dispositivo (110) controlablemente conductivo en un momento predeterminado cada semiciclo, y para monitorizar la primera sefal de control del primer circuito (112) de detecci6n despues de que una cantidad predeterminada de tiempo se ha agotado desde que el primer dispositivo (110) controlablemente conductivo fuera controlado por el controlador.
  13. 13.
    El dispositivo de control de carga de la reivindicaci6n 1, en el cual el controlador (118) es operable para controlar el
    primer dispositivo (110) controlablemente conductivo esencialmente al principio de un semiciclo, y para monitorizar la primera sefal de control del primer circuito (112) de detecci6n durante el semiciclo cerca de un momento correspondiente a un voltaje pico del voltaje de linea de AC.
  14. 14.
    El dispositivo de control de carga de la reivindicaci6n 1, en el cual el controlador (118) es operable para controlar los dispositivos controlablemente conductivos primero (110) y segundo (114) de manera complementaria, de modo tal que, cuando el primer dispositivo controlablemente conductivo es conductivo, el segundo dispositivo controlablemente conductivo sea no conductivo y, cuando el segundo dispositivo controlablemente conductivo es conductivo, el primer dispositivo controlablemente conductivo sea no conductivo.
  15. 15.
    Un procedimiento para controlar una carga en un circuito que comprende una fuente (106) de alimentaci6n, la carga (108), un dispositivo (102, 802) de control de carga y un conmutador triple (104) de polo unico y doble tiro, comprendiendo el procedimiento las etapas de:
    proporcionar terminales (H, DH1, DH2) de carga electrica primero, segundo y tercero en el conmutador atenuador;
    acoplar electricamente un primer dispositivo (110) controlablemente conductivo entre el primer terminal de carga y el segundo terminal de carga, teniendo el primer dispositivo controlablemente conductivo un estado conductivo y uno no conductivo, estando el primer dispositivo controlablemente conductivo dispuesto de modo tal que, cuando el primer dispositivo controlablemente conductivo esta en el estado conductivo, una corriente de carga es operable para fluir entre el primer terminal de carga y el segundo terminal de carga, teniendo el primer dispositivo controlablemente conductivo una primera entrada de control;
    conducir una primera corriente de compuerta a traves de la primera entrada de control, para causar que el primer dispositivo (110) controlablemente conductivo ingrese al estado conductivo;
    acoplar electricamente un segundo dispositivo (114) controlablemente conductivo entre el primer terminal de carga y el tercer terminal de carga, teniendo el segundo dispositivo controlablemente conductivo un estado conductivo y un estado no conductivo, estando el segundo dispositivo controlablemente conductivo dispuesto de modo tal que, cuando el segundo dispositivo controlablemente conductivo esta en el estado conductivo, la corriente de carga es operable para fluir entre el primer terminal de carga y el tercer terminal de carga, teniendo el segundo dispositivo controlablemente conductivo una segunda entrada de control;
    conducir una segunda corriente de compuerta a traves de la segunda entrada de control, para causar que el segundo dispositivo (114) controlablemente conductivo ingrese al estado conductivo;
    monitorizar las corrientes de compuerta primera y segunda; y
    determinar, en respuesta a la etapa de monitorizaci6n de las corrientes de compuerta primera y segunda, si el respectivo dispositivo (110, 114) controlablemente conductivo esta actualmente conduciendo la corriente a la carga.
  16. 16.
    El procedimiento de la reivindicaci6n 15, en el cual la etapa de monitorizaci6n comprende adicionalmente monitorizar las magnitudes de las corrientes de compuerta primera y segunda.
  17. 17.
    El procedimiento de la reivindicaci6n 16, que comprende adicionalmente las etapas de:
    determinar si la carga (108) esta en el estado activado si la corriente de compuerta tiene actualmente una magnitud de esencialmente cero amperios; y
    determinar si la carga (108) esta en el estado desactivado si la corriente de compuerta tiene actualmente una magnitud mayor que esencialmente cero amperios.
  18. 18. El procedimiento de la reivindicaci6n 15, que comprende adicionalmente las etapas de:
    detectar la presencia de un voltaje de linea en el primer terminal; y
    determinar si la carga (108) esta en el estado desactivado en respuesta a la etapa de detectar la presencia del voltaje de linea; y
    determinar si la carga (108) esta en el estado activado si la corriente de compuerta tiene actualmente una magnitud de esencialmente cero amperios.
  19. 19.
    El procedimiento de la reivindicaci6n 15, en el cual la etapa de conducir una primera corriente de compuerta comprende controlar el primer dispositivo (110) controlablemente conductivo en un momento predeterminado durante un semiciclo, y la etapa de monitorizaci6n comprende monitorizar la primera sefal de control del primer circuito de detecci6n despues de que se ha agotado una cantidad predeterminada de tiempo desde la etapa de controlar el primer
    dispositivo (110) controlablemente conductivo.
  20. 20.
    El procedimiento de la reivindicaci6n 15, en el cual la etapa de conducir una primera corriente de compuerta comprende controlar el primer dispositivo (110) controlablemente conductivo, esencialmente al comienzo de un semiciclo, y la etapa de monitorizaci6n comprende monitorizar la primera sefal de control del primer circuito de
    5 detecci6n durante el semiciclo cerca de un momento correspondiente a un voltaje pico del voltaje de linea de AC.
  21. 21. El procedimiento de la reivindicaci6n 15, que comprende adicionalmente la etapa de: transmitir un mensaje que incluya informaci6n de retroalimentaci6n representativa de los estados de los dispositivos controlablemente conductivos primero (110) y segundo (114), la primera caracteristica electrica detectada y la segunda caracteristica electrica detectada.
    10 22. El procedimiento de la reivindicaci6n 15, que comprende adicionalmente la etapa de: proporcionar retroalimentaci6n a un usuario del conmutador atenuador mediante un visor.
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