ES2633458A1

ES2633458A1 - Dispositivo de protección de aparato doméstico

Info

Publication number: ES2633458A1
Application number: ES201630337A
Authority: ES
Inventors: Ivan Alonso Ladeiro; Pablo Jesus Hernandez Blasco; Guillermo Lazaro Amatriain; Antonio Muñoz Fumanal; Jose Joaquin Paricio Azcona; Diego Puyal Puente
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH; BSH Electrodomesticos Espana SA
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH; BSH Electrodomesticos Espana SA
Priority date: 2016-03-21
Filing date: 2016-03-21
Publication date: 2017-09-21
Anticipated expiration: 2036-03-21
Also published as: ES2633458B1; DE102017203061A1

Abstract

La invención hace referencia a un dispositivo de aparato doméstico, en particular, a un dispositivo de aparato de cocción, con al menos una unidad de electrónica (10a-c) y con al menos un circuito de protección frente a la tensión (12a-c) que presenta al menos una unidad de protección (14a-c) que está conectada en paralelo a la unidad de electrónica (10a-c), y la cual protege a la unidad de electrónica (10a-c) en al menos un primer estado de funcionamiento erróneo. Con el fin de mejorar su efecto protector, se propone que el circuito de protección frente a la tensión (12a-c) comprenda al menos un circuito de ampliación (16a-c) que amplíe el efecto protector de la unidad de protección (14a-c) de tal forma que la unidad de protección (14a-c) proteja a la unidad de electrónica (10a-c) en al menos un segundo estado de funcionamiento erróneo.

Description

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Para proteger a la unidad de electrónica 10a frente a la sobretensión y/o frente a los saltos de tensión, y/o para cumplir las disposiciones legales, en particular, la norma IEC 61000-4-5, el dispositivo de aparato doméstico comprende además un circuito de protección frente a la tensión 12a (véase la figura 2).

El circuito de protección frente a la tensión 12a presenta una unidad de protección 14a. La unidad de protección 14a presenta un primer terminal. El primer terminal de la unidad de protección 14a está conectado con el primer terminal de alimentación de la unidad de suministro de energía 34a, en concreto, con el conductor externo y/o con la fase. Además, la unidad de protección 14a presenta un segundo terminal. El segundo terminal de la unidad de protección 14a está conectado con el segundo terminal de alimentación de la unidad de suministro de energía 34a, en concreto, con el conductor neutro. Por tanto, la unidad de protección 14a está conectada en paralelo a la unidad de electrónica 10a. Asimismo, la unidad de protección 14a presenta un tercer terminal, en concreto, un terminal central.

La unidad de protección 14a protege a la unidad de electrónica 10a en al menos un estado de funcionamiento. Para ello, la unidad de protección 14a comprende dos elementos de protección 18a, 20a.

El primer elemento de protección 18a de los elementos de protección 18a, 20a está configurado como elemento de conexión dirigido por la tensión. El primer elemento de protección 18a está realizado como elemento de conexión de circuito de bloqueo. En el presente caso, el primer elemento de protección 18a está realizado como triac dirigido por la tensión, en particular, TrisilTM. El primer elemento de protección 18a presenta una tensión de disrupción de aproximadamente 400 V, un tiempo de respuesta de 1 µs como máximo, de manera preferida, de 0,5 µs como máximo y, de manera particularmente ventajosa, de 0,1 µs como máximo, y dos contactos. Sin embargo, en principio también se concibe que el primer elemento de protección esté realizado como tubo de descarga de gas y/o como otro elemento de conexión, por ejemplo, como tiristor y/o MOSFET, con la activación correspondiente.

El segundo elemento de protección 20a de los elementos de protección 18a, 20a está configurado como varistor. En el presente caso, el segundo elemento de protección 20a está realizado como varistor de óxido metálico. El segundo elemento de protección 20a presenta una tensión umbral que es inferior a la tensión de alimentación máxima de la unidad de electrónica 10a. En el presente caso, el segundo elemento de protección 20a presenta una tensión umbral de entre 200 V y 275 V. El segundo elemento de protección 20a presenta dos contactos. Sin embargo, en

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principio también se concibe que el segundo elemento de protección esté realizado como elemento de protección que difiera de un varistor, por ejemplo, como elemento de conexión con la activación correspondiente.

El primer contacto del segundo elemento de protección 20a está conectado con el primer terminal de la unidad de protección 14a y, por tanto, con el primer terminal de alimentación de la unidad de suministro de energía 34a, en particular, con el conductor externo y/o con la fase. El segundo contacto del segundo elemento de protección 20a está conectado con el primer contacto del primer elemento de protección 18a y con el tercer terminal de la unidad de protección 14a. Asimismo, el primer contacto del primer elemento de protección 18a está conectado con el tercer terminal de la unidad de protección 14a. El segundo contacto del primer elemento de protección 18a está conectado con el segundo terminal de la unidad de protección 14a y, por tanto, con el segundo terminal de alimentación de la unidad de suministro de energía 34a, en particular, con el conductor neutro. Por tanto, los elementos de protección 18a, 20a están conectados en serie.

Para ampliar el efecto protector de la unidad de protección 14a, el circuito de protección frente a la tensión 12a comprende además un circuito de ampliación 16a. El circuito de ampliación 16a presenta un primer terminal. El primer terminal del circuito de ampliación 16a está conectado con el primer terminal de alimentación de la unidad de suministro de energía 34a, en particular, con el conductor neutro y/o con la fase. Además, el circuito de ampliación 16a presenta un segundo terminal. El segundo terminal del circuito de ampliación 16a está conectado con el tercer terminal de la unidad de protección 14a. El circuito de ampliación 16a comprende varios componentes pasivos. El circuito de ampliación 16a no presenta componentes activos. Sin embargo, en principio también se concibe que se prevea un elemento de conexión adicional, de modo que el circuito de ampliación pueda ser conectado con la unidad de protección y/o separado de ésta en función de las necesidades.

El circuito de ampliación 16a comprende un primer resistor 36a. El primer resistor 36a presenta, a modo de ejemplo, un valor de la resistencia de entre 47 KΩ y 220 KΩ. Además, el circuito de ampliación 16a comprende un segundo resistor 38a. El segundo resistor 38a presenta, a modo de ejemplo, un valor de la resistencia de entre 100 Ω y 1 KΩ. El primer contacto del primer resistor 36a está conectado con el primer terminal del circuito de ampliación 16a y, por tanto, con el terminal de alimentación de la unidad de suministro de energía 34a, en particular, con el conductor externo y/o con la fase. El segundo contacto del primer resistor 36a está conectado con el primer

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A continuación, se describe con mayor exactitud el modo de funcionamiento del circuito de protección frente a la tensión 12a.

En un estado de funcionamiento normal, en el cual el valor eficaz de la tensión de alimentación de la unidad de electrónica 10a se encuentra por debajo de 275 Vrms y no pueden producirse saltos de tensión, el primer resistor 36a y el segundo resistor 38a forman un desvío al segundo elemento de protección 20a “de bajo ohmiaje” al menos en comparación con el segundo elemento de protección 20a. Además, el elemento de almacenamiento de energía 22a está descargado y, en concreto, cortocircuitado. Por consiguiente, la tensión de alimentación total se aplica al primer elemento de protección 18a en el estado de funcionamiento normal.

En un primer estado de funcionamiento erróneo, en el cual se produce una sobretensión y el valor eficaz de la tensión de alimentación de la unidad de electrónica 10a se encuentra por encima de la suma de la tensión de disrupción del primer elemento de protección 18a y de la tensión umbral del segundo elemento de protección 20a, la unidad de protección 14a se pone en funcionamiento y puentea a la unidad de electrónica 10a. En este caso, el segundo elemento de protección 20a suministra la corriente de conexión necesaria, en concreto, corriente de retención, para el primer elemento de protección 18a, con el fin de mantener activo el primer elemento de protección 18a.

En otro primer estado de funcionamiento erróneo, en el cual se produce una sobretensión y el valor eficaz de la tensión de alimentación de la unidad de electrónica 10a se encuentra por debajo de la suma de la tensión de disrupción del primer elemento de protección 18a y de la tensión umbral del segundo elemento de protección 20a, pueden darse dos casos.

Si la intensidad de la corriente a través del segundo resistor 38a y del primer elemento de protección 20a se encuentra en este caso por debajo de la intensidad de la corriente de disrupción IBO del primer elemento de protección 18a, el primer elemento de protección 18a se encuentra entonces en el estado 46a inactivo, con lo cual desciende gran parte de la tensión aplicada a éste, mientras que el resto es transformado en calor en el primer resistor 36a y en el segundo resistor 38a.

Si, por el contrario, la intensidad de la corriente a través del segundo resistor 38a y del primer elemento de protección 20a se encuentra por encima de la intensidad de la corriente de disrupción IBO del primer elemento de protección 18a, el primer elemento de protección 18a pasa entonces al estado 48a activo, con lo cual el primer elemento

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de protección 18a reduce su resistencia, y prácticamente la totalidad de la tensión desciende a través del segundo elemento de protección 20a. De esta forma, la unidad de protección 14a se pone en funcionamiento de nuevo y puentea a la unidad de electrónica 10a.

En un segundo estado de funcionamiento erróneo, en el cual se produce un salto de tensión con una subida de 100 V/µs como mínimo y la tensión de alimentación de la unidad de electrónica 10a alcanza la tensión de disrupción del primer elemento de protección 18a, el primer elemento de protección 18a se pone en funcionamiento directamente como consecuencia del tiempo de respuesta relativamente breve, donde el elemento de almacenamiento de energía 22a es cargado a través del segundo resistor 38a y, de esta forma, suministra la corriente de conexión necesaria, en concreto, corriente de retención, para el primer elemento de protección 18a, con el fin de mantener activo el primer elemento de protección 18a. Si el elemento de almacenamiento de energía 22a está cargado por completo tras un tiempo de aproximadamente 100 µs, entonces el primer elemento de protección 18a es desactivado o permanece activado si la tensión de alimentación de la unidad de electrónica 10a ha alcanzado la tensión umbral del segundo elemento de protección 20a. En el último caso, el segundo elemento de protección 20a suministra de nuevo la corriente de conexión necesaria, en concreto, corriente de retención, para el primer elemento de protección 18a.

De manera alternativa o adicional, se concibe que un circuito de protección frente a la tensión sea integrado en un grupo constructivo de un aparato doméstico como, por ejemplo, en una etapa de accionamiento de la tensión, una unidad de filtrado, una unidad inversora y/o cualquier otra unidad, de modo que la eficiencia relativa al espacio de construcción se puede mejorar ventajosamente en mayor medida.

En las figuras 4 y 5 se muestran otros ejemplos de realización de la invención. Las siguientes descripciones y los dibujos se limitan esencialmente a las diferencias entre los ejemplos de realización, donde, en relación a componentes indicados del mismo modo, en particular, en cuanto a componentes con los mismos símbolos de referencia, también se puede remitir básicamente a los dibujos y/o a la descripción de los otros ejemplos de realización de las figuras 1 a 3. Para la diferenciación de los ejemplos de realización, la letra “a” aparece pospuesta a los símbolos de referencia del ejemplo de realización de las figuras 1 a 3 y, en los ejemplos de realización de las figuras 4 y 5, la letra “a” es sustituida por las letras “b” y “c”.

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