ES2660247T3 - Conjunto con dispositivo de alimentación eléctrica con potencial eléctrico aislado - Google Patents

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ES2660247T3 ES14772086.6T ES14772086T ES2660247T3 ES 2660247 T3 ES2660247 T3 ES 2660247T3 ES 14772086 T ES14772086 T ES 14772086T ES 2660247 T3 ES2660247 T3 ES 2660247T3
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Philip Fosu Okyere
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Abstract

Conjunto (10) que tiene un lado de entrada (11) y un lado de salida (12) eléctricamente aislado del lado de entrada (11) y un dispositivo de alimentación eléctrica con potencial aislado (20) que comprende: una entrada (E20) en el lado de entrada (11) del conjunto (10) para crear una tensión de entrada (Ue) y, por lo menos, dos salidas (A21, A22, A23) eléctricamente aisladas de la entrada (E20) del lado de salida (12) del conjunto (10) para producir al menos dos tensiones de salida (Ua1, Ua2, Ua3), caracterizado porque un dispositivo de monitoreo (30) está conectado con al menos dos salidas (A21, A22, A23) del dispositivo de alimentación eléctrica con potencial eléctrico aislado (20) y monitorea las tensiones de salida (Ua1, Ua2, Ua3) para alcanzar una tensión mínima (Umin1, Umin2, Umin3) individualmente asociada a una salida, y en un lado de salida se genera una corriente (Is) con un nivel deseado si todas las tensiones de salida (Ua1, Ua2, Ua3) alcanzan su respectiva tensión mínima (Umin1, Umin2, Umin3) individualmente asociada con una salida respectiva, una entrada de optoacoplador (E40) de un optoacoplador (40) está conectada al dispositivo de monitoreo (30), la salida (A40) de dicho optoacoplador está conectada a un dispositivo de control (50) situado eléctricamente en el lado de salida (11) del conjunto (10) y el dispositivo de control (50) genera una señal de error (Sf) si una señal de salida (Sa) que está presente en la salida del optoacoplador (A40) tiene una desviación superior a un valor predefinido de la señal de salida deseada que se produce cuando una corriente adquiera el nivel deseado anteriormente mencionado.

Description

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DESCRIPCIÓN
Conjunto con dispositivo de alimentación eléctrica con potencial eléctrico aislado
Conjunto con dispositivo de alimentación eléctrica con potencial eléctrico aislado. La invención se refiere a un conjunto con un lado de entrada y un lado de salida eléctricamente aislado del lado de entrada así como un
5 dispositivo de alimentación eléctrica con potencial eléctrico aislado. El dispositivo de alimentación eléctrica tiene un lado de entrada del conjunto para aplicar una tensión de entrada y al menos dos salidas eléctricamente aisladas de la entrada a la salida del conjunto para generar al menos dos tensiones de salida.
En caso de que los conjuntos deeste tipo se utilicen en el ámbito de la tecnología de vehículos ferroviarios, suele ser necesario desconectar el dispositivo de alimentación eléctrica cuando una de las tensiones de salida 10 del dispositivo de alimentación eléctrica no alcanza una tensión mínima asignada o no se la puede sostener durante el funcionamiento constante. El documento DE 102 23 010 A1 describe una fuente de alimentación con una entrada y dos salidas. Las dos fases de salida están provistas de transformadores y, por consiguiente, su potencial eléctrico está aislado. Cada una de las fases de salida incluye un dispositivo de monitoreo que está conectado a la fase de accionamiento mediante un optoacoplador respectivo. Los dispositivos de monitoreo
15 supervisan las tensiones de salida. Las entradas del comparador de la fase de accionamiento están conectadas al optoacoplador para regular la tensión de salida. Por lo tanto, es un objetivo de la presente invención proporcionar un conjunto con un monitoreo de tensión, que funcione de manera confiable y pueda producirse con un uso mínimo de componentes.
Este objetivo se logra mediante un conjunto de las características descritas en la reivindicación 1. Las formas
20 de realización ventajosas del conjunto de acuerdo con la presente invención se especifican en las reivindicaciones subordinadas.
De acuerdo con la presente invención, por lo menos, dos salidas del dispositivo de alimentación eléctrica con potencial eléctrico aislado están conectadas a un dispositivo de monitoreo, que supervisa si las tensiones de salida alcanzan una salida de tensión mínima asignada individualmente y generan una corriente con un nivel
25 objetivo deseado en el lado de salida, cuando todas las tensiones de salida alcanzan su respectiva tensión mínima de salida asignada individualmente, una entrada de un optoacoplador está conectada al dispositivo de monitoreo, cuya salida de optoacoplador está conectada a un dispositivo de control ubicado eléctricamente en el lado de entrada del dispositivo, y el dispositivo de control genera una señal de error si una señal de salida que está presente en la salida de optoacoplador, se desvía en una cantidad predeterminada de la señal de
30 salida deseada que corresponde a una corriente con un nivel objetivo especificado.
Un ventaja importante del conjunto de acuerdo con la presente invención es que se puede obtener una retroalimentación sobre el estado de las tensiones de salida con un solo optoacoplador. En otras palabras, no es necesario proporcionar una ruta de retroalimentación individual o un optoacoplador individual para cada tensión de salida en el lado de salida del conjunto.
35 Se puede lograr una retroalimentación particularmente simple y, por lo tanto ventajosa, sobre el nivel de las tensiones de salida, cuando el dispositivo de monitoreo de cada una de las salidas del dispositivo de alimentación eléctrica con potencial eléctrico aislado tiene en cada caso una fuente de corriente controlada, que supervisa la tensión de salida en la salida respectivamente asignada para alcanzar la salida de tensión mínima asignada individualmente, y genera una corriente de salida al alcanzar la tensión mínima
40 correspondiente en el lado de salida, y las fuentes de corriente están conectadas en el lado de salida a la entrada del optoacoplador, y la entrada del optoacoplador actúa sobre la sumatoria de corrientes formada a partir de las corrientes de salida de las fuentes de corriente.
Con respecto al diseño de las fuentes de corriente controladas, se considera ventajoso que las fuentes de corriente controladas tengan cada una un comparador que monitoree la tensión de salida en cada salida
45 asociada en lo que respecta al logro de la tensión mínima asociada individualmente a la salida, y que cuando se alcance la tensión mínima respectiva en el lado de salida se genere una tensión de salida del comparador, y que en la salida del comparador en cada caso esté conectada una resistencia, tal que las resistencias de la fuente de corriente en el lado de salida están conectadas a la entrada del optoacoplador y la entrada del optoacoplador actúa sobre la sumatoria de corrientes que circula por las resistencias.
50 Según una primera forma de realización preferida se prevé que las resistencias del dispositivo de monitoreo tengan el mismo valor, de manera que la sumatoria de corrientes alimentadas desde las entradas de comparador del comparador a la entrada de optoacoplador indique cuántas de las tensiones de entrada alcanzaron respectivamente la tensión mínima.
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En esta forma de realización se puede determinar fácilmente si todas las tensiones de salida alcanzaron la tensión mínima o bien cuántas de ellas lo alcanzaron.
Según otra forma de realización particularmente ventajosa, se prevé que las resistencias del dispositivo de monitoreo tengan diferentes valores, de manera que la sumatoria de corrientes alimentada desde las salidas de los comparadores en la entrada del optoacoplador, codificada, por así decirlo, según la amplitud, muestre cuáles de las tensiones de entrada han alcanzado la tensión mínima correspondiente.
Se puede conseguir una codificación correspondiente de la sumatoria de corrientes mediante el valor de las resistencias de una manera particularmente simple si, en el caso de un dispositivo de alimentación con potencial eléctrico aislado con n salidas, las n resistencias R1 a Rn del dispositivo de monitoreo están escalonadas a partir de un nivel de resistencia según se indica a continuación:
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donde Rg denota el valor de resistencia individual más pequeño multiplicado por 2n-1.
Se considera particularmente ventajoso lograr una capacitación del dispositivo de monitoreo respecto del comportamiento de transmisión del dispositivo de monitoreo y / o el optoacoplador; por consiguiente, en una forma de realización ventajosa adicional del conjunto, se proporciona una entrada de control en el dispositivo de alimentación eléctrica con potencial eléctrico aislado que permite conectar y desconectar individualmente las tensiones de salida y/o conectar a intervalos las tensiones de salida.
Preferentemente el dispositivo de control está configurado de manera tal que, al ponerse en funcionamiento el dispositivo de alimentación eléctrica con potencial eléctrico aislado, conecta las tensiones de salida individualmente una a continuación de la otra o a intervalos, mide las respectivas señales de salida generadas a la salida del optoacoplador formando los valores de referencia, y usa los valores de referencia para calibrar la diferencia medida entre el dispositivo de monitoreo y el optoacoplador, y / o para calibrar el comportamiento de transmisión del optoacoplador.
La invención se refiere también a un método para monitorear un conjunto con un lado de entrada y un lado de salida cuyo potencial eléctrico está aislado del lado de entrada y un dispositivo de generación eléctrica con potencial eléctrico separado que comprende: una entrada del conjunto para aplicar una tensión de entrada y al menos dos salidas eléctricamente aisladas de las entradas, del lado de salida del conjunto, para generar al menos dos tensiones de salida.
De acuerdo con la presente invención se prevé que se monitoree si las tensiones de salida alcanzan la tensión mínima asociada a cada salida en particular y si en el lado de salida se genera una corriente con el nivel objetivo, cuando todas las tensiones de salida alcanzan su respectiva tensión mínima asignada y la corriente se alimenta a una entrada de un optoacoplador cuya salida de optoacoplador está conectada eléctricamente a un dispositivo de control en el lado de entrada del conjunto, y se genera una señal de error, cuando en la salida de optoacoplador se presenta una señal de salida, que difiere en una cantidad determinada de la señal de salida deseada que se genera para una corriente con un nivel objetivo.
Con respecto a las ventajas del método según la presente invención, se hace referencia a las formas de realización anteriores en relación con el conjunto según la invención, ya que las ventajas de dicho conjunto se corresponden esencialmente con las del método de acuerdo con la invención.
Se considera particularmente ventajoso que al menos al poner en funcionamiento el dispositivo de alimentación eléctrica con potencial eléctrico aislado las tensiones de salida del dispositivo de alimentación eléctrica se conecten una a continuación de la otra o a intervalos de tiempo, se midan las respectivas señales de salida generadas en la salida de optoacoplador para formar los valores de referencia y se usen dichos valores de referencia para calibrar la diferencia medida entre el dispositivo de monitoreo y el optoacoplador y/o para calibrar el funcionamiento de la transmisión del optoacoplador.
La invención se explicará en detalle a modo de ejemplo con referencia a las formas de realización
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En la Fig.1 una primera forma de realización de ejemplo de un conjunto de acuerdo con la presente invención con un dispositivo de alimentación eléctrica con potencial eléctrico aislado y un dispositivo de monitoreo que supervisa el funcionamiento del dispositivo de suministro de energía,
En la Fig. 2 una segunda forma de realización de ejemplo de un conjunto de acuerdo con la presente invención con un dispositivo de alimentación eléctrica y un dispositivo de monitoreo y
En la Fig. 3, con el objeto de ofrecer una explicación general, una forma de realización de un dispositivo de alimentación eléctrica con potencial eléctrico aislado que se puede usar en los conjuntos de las figuras 1 o 2.
Para mayor claridad, en las figuras se usan siempre los mismos números de referencia para identificar componentes idénticos o comparables.
La Fig. 1 muestra un conjunto 10 con un lado de entrada 11 y un lado de salida 12 eléctricamente aislado del lado de entrada 11. El aislamiento de potencial eléctrico entre el lado de entrada 11 y el lado de salida 12 está representando esquemáticamente por una línea punteada 13 en la Fig. 1.
El conjunto 10 comprende un dispositivo de alimentación eléctrica con potencial eléctrico aislado 20, que presenta una entrada E20 en el lado de entrada 11 del Conjunto 10 para aplicar una tensión de entrada Ue.
El dispositivo de alimentación eléctrica 20 está equipado del lado de salida 12 del conjunto 10 con tres salidas A21, A22 y A23, que sirven para emitir tres tensiones de entrada Ua1, Ua2 y Ua3. En la forma de realización que se explica a continuación, las tres tensiones de salida Ua1, Ua2 y Ua3 tienen diferentes niveles, pero como alternativa podrían ser del mismo valor.
Para monitorear el funcionamiento del dispositivo de alimentación eléctrica 20, el conjunto 10 está equipado con un dispositivo de monitoreo 30, que comprende tres fuentes de corriente controladas por tensión 31, 32 y 33.
La fuente de corriente 31 está equipada con un comparador 310, cuyo lado de entrada está conectado a la salida A21 del dispositivo de alimentación eléctrica 20 con una tensión de salida Ua1. En la salida del comparador 310 está conectada una Resistencia R, a través de la cual circula una corriente I1, cuando el comparador 310 produce una tensión de salida que en adelante se denominará tensión del comparador. El comparador 310 aplicará la tensión de comparador a la resistencia R cuando la tensión de salida Ua1 en la salida A21 del dispositivo de alimentación eléctrica 20 alcance o supere una tensión mínima Umin1 predeterminada. En caso contrario, cuando la tensión de salida Ua1 no alcance ni supere la tensión mínima Umin1, el comparador 310 producirá una tensión de comparador nula y no generará ningún flujo de corriente por la resistencia R. La fuente de corriente 31 controlada por tensión formada por el comparador 310 y la Resistencia R produce en consecuencia una corriente I1 en el lado de salida cuando la tensión de salida Ua1 alcanza o supera la tensión mínima Umin1; de no ser así, no se produciría ninguna corriente.
Las otras fuentes de corriente controladas por tensión 32 y 33 se generan de manera similar. Ambas también están provistas de un comparador 320 o 330, el que es activado por una de las tensiones de salida Ua2 o Ua3 de la salida A22 o A23, y se proporciona una resistencia R corriente abajo.
Para el suministro de corriente o tensión a los comparadores 310, 320 y 330 en la forma de realización de la Figura 1 se usa un dispositivo de alimentación de tensión 39, que a su vez es alimentado con corriente preferiblemente de una, varias o todas las tensiones de salida Ua1, Ua2 y / o Ua3. El dispositivo de alimentación de tensión 39 comprende preferentemente un acumulador de energía, por ejemplo, en la forma de un capacitor, a los efectos de un almacenamiento intermedio de energía, mediante el cual, en caso de que no se alimenten las tensiones de salida Ua1, Ua2 y/o Ua3, sigue siendo posible usar el dispositivo de monitoreo 30 durante cierto intervalo de tiempo.
Las corrientes de salida I1, 12 y I3 de las tres fuentes de corriente 31, 32 y 33 forman una sumatoria de corrientes Is, que sale del dispositivo de monitoreo 30 por una salida A30 y alimentan un optoacoplador 40 en la entrada de optoacoplador E40. El optoacoplador 40, que comprende preferentemente un fototransistor, actúa como aislante eléctrico entre el lado de entrada 11 y el lado de salida 12 del conjunto 10 y, por lo tanto, está dispuesto en la ilustración según la Fig. 1 en el área de la línea punteada 13.
Las salidas de optoacoplador A40 y A41 del optoacoplador 40 se aplican a través de una resistencia en serie Rp con la tensión de entrada Ue en la entrada E20 del dispositivo de alimentación eléctrica 20; esta conexión del optoacoplador 40 se proporciona a modo de ejemplo únicamente, sin embargo, el optoacoplador 40 también podría ser activado por una tensión diferente en el lado de entrada 11 del conjunto 10.
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La salida de optoacoplador A40 está conectada al dispositivo de monitoreo 50, que supervisa la tensión Uop en la salida de optoacoplador A40 y la analiza como señal de salida Sa del optoacoplador 40.
El dispositivo de monitoreo 50 está configurado de modo tal que emita una señal de error Sf cuando detecta con posterioridad a la señal de salida Sa o la tensión Uop en la salida de optoacoplador A40 que una o varias de las tensiones de salida Ua1, Ua2 o Ua3 en el lado de salida del dispositivo de alimentación eléctrica 20 no alcanza la respectiva tensión mínima Umin1, Umin2 o Umin3 asignada individualmente a cada salida. La señal de error Sf se puede usar para controlar un dispositivo de visualización (que no se muestra en la Fig. 1) y / o se puede usar para desconectar el dispositivo de alimentación eléctrica 20, o bien reiniciarlo.
El conjunto 10 que se representa en la Fig. 1, se puede operar, por ejemplo, de la siguiente manera:
Cuando el dispositivo de alimentación eléctrica 20 está conectado se generan en el lado de salida 12 del conjunto 10 tres tensiones de salida Ua1, Ua2 y Ua3 que son supervisadas por el dispositivo de monitoreo 30. Para el monitoreo se utilizan las tres fuentes de corriente 31, 32 y 33, que generan una corriente I1, I2 o I3 que dependen de las tensiones de salida Ua1, Ua2 y Ua3 del lado de entrada y alimentan la entrada de optoacoplador E40 del optoacoplador 40.
En el ejemplo se supone que la tensión de salida Ua1 en la salida A21 debe ser al menos Umin1 = 3 V, la tensión de salida Ua2 en la salida A22, al menos Umin2 = 5 V y la tensión de salida Ua3 en la salida A23, al menos Umin3 = 24 V.
Por consiguiente, el comparador 310 de la fuente de corriente 31 comparará la tensión de salida Ua3 con una tensión mínima Umin1 = 3V y producirá en el lado de salida una tensión de salida de comparador, a través de la cual se conduce una corriente I1 por la resistencia R de la fuente de corriente 31 cuando la tensión de salida Ua1 alcanza o supera la tensión mínima de 3V.
Como consecuencia, las fuentes de corriente 32 y 33 generan las corrientes I2 e I3 cuando las tensiones de salida Ua2 y Ua3 alcanzan o superan las tensiones mínimas predeterminadas de Umin2 = 5 V y Umin3 = 24 V.
Con las tres corrientes I1, I2 e I3 de las tres fuentes de corriente 31, 32 y 33, se obtiene una sumatoria de corrientes Is, que se alimenta a la entrada de optoacoplador E40 y suministra una señal de salida Sa.
Así, si todas las tensiones de salida Ua1, Ua2 y Ua3 alcanzan su respectiva tensión mínima Umin1, Umin2 y Umin3, la sumatoria de corrientes Is alcanzará un nivel deseado (o nivel mínimo) que depende de la tensión de salida del comparador de los tres comparadores 310, 320 y 330 y el valor deseado de las resistencias R que originan una correspondiente señal de salida deseada Sa en la entrada del dispositivo de control 50.
En la forma de realización de ejemplo de acuerdo con la Fig. 1, se supone a modo de ejemplo que los tres comparadores 310, 320 y 330, a excepción de las distintas especificaciones de tensión mínima, son idénticos en cada caso y generan las mismas tensiones que las tensiones de salida del comparador. También se supone que las tres resistencias R de las tres fuentes de corriente 31, 32 y 33 son idénticas.
Si una de las tensiones de salida falla en la forma de realización de la Fig. 1 y, por consiguiente, solo dos de las tres tensiones de salida alcanzan su tensión mínima, entonces la sumatoria de corrientes Is caerá a dos tercios del nivel deseado que se alcanza con tres tensiones de salida correctas (véase arriba); esto se refleja, en consecuencia, en la tensión Uop en la salida de optoacoplador A40 y la señal de salida Sa. El dispositivo de control 50 puede así determinar a partir de la señal de salida Sa o de la sumatoria de corrientes Is que solo dos de las tres tensiones de salida alcanzan el valor mínimo respectivo.
Del mismo modo, el dispositivo de control 50 determinará cuándo solo una de los tres tensiones de salida alcanza su tensión mínima y dos tensiones de salida han fallado, porque en este caso la sumatoria de corrientes caerá a un tercio del nivel deseado, que se alcanza cuando las tres tensiones de salida son correctas.
Si no se produce ninguna sumatoria de corrientes Is o si se genera una sumatoria de corrientes Is = 0, entonces la señal de salida Sa también cambia, de modo que el dispositivo de control 50 también puede detectar la caída de las tres tensiones de salida Ua1, Ua2 y Ua3.
En resumen, en el conjunto 10 de acuerdo con la Fig. 1, el dispositivo de control 50 puede detectar el estado
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de las tensiones de salida Ua1, Ua2 y Ua3 sobre la base de la señal de realimentación de un solo optoacoplador 40. Si el controlador 50 detecta una falla, genera una señal de error Sf, por ejemplo en forma de una señal de desconexión, a consecuencia de la cual se desconecta el dispositivo de alimentación eléctrica 20.
Si el comportamiento de transmisión del optoacoplador 40 no se conoce de antemano por falta de especificación suficiente, se considera ventajoso que las tres tensiones de salida Ua1, Ua2 y Ua3 no se conecten simultáneamente, sino a intervalos una después de la otra. Por ejemplo, primero se conecta la tensión de salida Ua1 y se espera que alcance la tensión mínima Umin1. Tan pronto como la tensión de salida Ua1 alcanza la tensión mínima Umin1, se conecta una corriente I1 al optoacoplador 40 a través de la entrada de optoacoplador E40 y se genera una señal de salida Sa, que indica que se ha alcanzado la tensión mínima Umin1. El dispositivo de control 50 considerará el nivel de la señal de salida Sa como el valor de referencia que denota la presencia de una única tensión de salida suficientemente alta y lo utilizará para calibrar la diferencia medida entre el dispositivo de monitoreo 30 y el optoacoplador 40 o para calibrar el comportamiento de transmisión del optoacoplador 40. La activación de la conexión escalonada es realizada preferentemente por el dispositivo de control 50, por ejemplo, mediante una señal de activación Str en la entrada de control S20.
Posteriormente, la tensión de salida Ua2 se conecta, por ejemplo, a la tensión de salida Ua1, de modo que la sumatoria de corrientes Is aumentará al valor Is = I1 + I2. El aumento correspondiente en la sumatoria de corrientes Is provoca un cambio en la señal de salida Sa, que el dispositivo de control 50 usará como un valor de referencia adicional para la calibración.
Posteriormente, además, se conecta la tensión de salida Ua3, que produce una sumatoria de corrientes máxima Is = I1 + I2 + I3 y una señal de salida correspondiente Sa, que el dispositivo de control 50 volverá a almacenar como valor de referencia para la calibración.
En resumen, la conexión a intervalos sucesivos de las tensiones de salida Ua1, Ua2 y Ua3 permite así calibrar la diferencia medida en el lado del dispositivo de control 50. El orden en el cual se conectan escalonadamente las tensiones de salida Ua1, Ua2 y Ua3 es, por supuesto, arbitrario.
En la forma de realización según la Fig. 1, es posible determinar, sobre la base de la sumatoria de corrientes Is como se explicó anteriormente, cuántas de las tensiones de salida Ua1, Ua2 y Ua3 alcanzan su valor mínimo respectivo. Sin embargo, si hay una caída de una o dos tensiones de salida, no es posible determinar en el lado de entrada 11 del conjunto 10 o en el dispositivo de control 50 cuáles de las tensiones de salida son las afectadas. Para determinar qué tensiones de salida han fallado, incluso en el lado de entrada 10, en la forma de realización de acuerdo con la Fig. 2 se proporciona adicionalmente una codificación del nivel de corriente de las tres fuentes de corriente 31, 32 y 33. La codificación prevé que cada fuente de corriente 31, 32 y 33 genere una corriente de salida diferente cuando la tensión de salida asociada alcance o exceda la tensión mínima respectiva.
En la forma de realización según la Fig. 2, la codificación de las corrientes I1, I2 e I3 se logra por medio de diferentes resistencias que están asignadas a los comparadores 310, 320 y 330, mientras que solo se prevén valores de tensión idénticos como tensiones de salida del comparador cercanas a 0 V. Las resistencias R1, R2 y R3 se pueden seleccionar, por ejemplo, de la siguiente manera:
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45 donde Rg representa el valor de resistencia individual más pequeño multiplicado por 7. El valor de resistencia individual más pequeño proporcionado determina con la tensión de salida proporcionada por el comparador, la
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corriente de la fuente de corriente más eficiente y representa, por lo tanto, un punto de partida adecuado para el dimensionamiento de las resistencias.
Mediante el dimensionamiento descrito de las resistencias, es posible determinar, basándose en el nivel de la sumatoria de corrientes Is o en el nivel de la señal de salida Sa en el dispositivo de control 50, cuáles tensiones de salida alcanzan la tensión mínima y cuáles no. En función de una corriente máxima Is_max en la entrada de optoacoplador E40, en el caso de que todas las tensiones de salida Ua1, Ua2 y Ua3 sean de valor suficiente, se producirán las siguientes corrientes Is en la entrada de optoacoplador E40 en caso de error:
Is = Is_max corriente total máxima Es, todas las tensiones de salida de valor suficiente Is = 6/7 * Is_max en el caso de una tensión de salida Ua3 fuera de especificación
Is = 5/7 * Is_max en el caso de que una tensión de salida Ua2 esté fuera de especificación
Is = 4/7 * Is_max en el caso de que las tensiones de salida Ua2 y Ua3 estén fuera de especificación
Is = 3/7 * Is_max en el caso de que una tensión de salida Ua1 esté fuera de especificaciónIs = 2/7 * Is_max en el caso de que las tensiones de salida Ua1 y Ua3 estén fuera de especificación Is = 1/7 * Is_max en el caso de que las tensiones de salida Ua2 y Ua2 estén fuera de especificación
Is = 0 en caso de que todas las tensiones de entrada estén fuera de especificación
Para lograr una capacitación del dispositivo de control 50 o una calibración de la diferencia medida entre el dispositivo de monitoreo 30 y el optoacoplador 40 en el conjunto 10 según la Fig. 2, las tensiones de salida Ua1, Ua2 y Ua3 preferiblemente no se deben conectar de forma simultánea sino de forma escalonada una después de la otra cuando se conecta el dispositivo de alimentación eléctrica 20, como se explica en relación con la Figura 1. Las formas de realización anteriores se aplican en consecuencia.
El dispositivo de alimentación eléctrica con potencial eléctrico aislado utilizado en el conjunto 10 de acuerdo con las figuras 1 y 2 se puede configurar como se desee. La forma de realización para un dispositivo de generación eléctrica con potencial eléctrico aislado 20 de la Fig. 3 tiene por objeto brindar una explicación general. El dispositivo de alimentación eléctrica 20 tiene tres rutas de alimentación eléctrica 210, 220 y 230, cada una de las cuales puede configurarse de manera idéntica y sirve para generar una de las tres tensiones de salida Ua1, Ua2 y Ua3. Los tres circuitos de alimentación eléctrica 210, 220 y 230 tienen cada uno un transformador TF para aislar el potencial, un dispositivo de modulación de ancho de pulso PWM, un transistor Ts, un diodo D y un capacitor C. El control del dispositivo de modulación de ancho de pulso PWM se realiza mediante un dispositivo de control 240 del dispositivo de alimentación eléctrica 20.
Los circuitos de alimentación eléctrica 210, 220 y 230 pueden funcionar todos como en el caso de las fuentes de corriente aisladas convencionales, por lo que se hace referencia a la literatura general en este sentido.
El dispositivo de control 240 del dispositivo de alimentación eléctrica 20 tiene preferentemente una entrada de control S240, que está en comunicación con la entrada de control S20 según las figuras 1 y 2 y permite activar las tensiones de salida individuales Ua1, Ua2 y Ua3 de forma individual o de forma escalonada una después de la otra, como se ha sido explicado en detalle más arriba con las figuras 1 y 2.
Si bien la invención se ha ilustrado y descrito en detalle por medio de formas de realización preferidas, la invención no está limitada por los ejemplos divulgados, y los expertos en el arte pueden deducir otras variaciones sin apartarse del alcance de la invención.

Claims (9)

  1. imagen1
    REIVINDICACIONES
    1. Conjunto (10) que tiene un lado de entrada (11) y un lado de salida (12) eléctricamente aislado del lado de entrada (11) y un dispositivo de alimentación eléctrica con potencial aislado (20) que comprende: una entrada (E20) en el lado de entrada (11) del conjunto (10) para crear una tensión de entrada (Ue) y, por lo menos, dos salidas
    5 (A21, A22, A23) eléctricamente aisladas de la entrada (E20) del lado de salida (12) del conjunto (10) para producir al menos dos tensiones de salida (Ua1, Ua2, Ua3), caracterizado porque un dispositivo de monitoreo
    (30) está conectado con al menos dos salidas (A21, A22, A23) del dispositivo de alimentación eléctrica con potencial eléctrico aislado (20) y monitorea las tensiones de salida (Ua1, Ua2, Ua3) para alcanzar una tensión mínima (Umin1, Umin2, Umin3) individualmente asociada a una salida, y en un lado de salida se genera una 10 corriente (Is) con un nivel deseado si todas las tensiones de salida (Ua1, Ua2, Ua3) alcanzan su respectiva tensión mínima (Umin1, Umin2, Umin3) individualmente asociada con una salida respectiva, una entrada de optoacoplador (E40) de un optoacoplador (40) está conectada al dispositivo de monitoreo (30), la salida (A40) de dicho optoacoplador está conectada a un dispositivo de control (50) situado eléctricamente en el lado de salida (11) del conjunto (10) y el dispositivo de control (50) genera una señal de error (Sf) si una señal de salida (Sa) que está
    15 presente en la salida del optoacoplador (A40) tiene una desviación superior a un valor predefinido de la señal de salida deseada que se produce cuando una corriente adquiera el nivel deseado anteriormente mencionado.
  2. 2. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de monitoreo (30) tiene una fuente de alimentación controlada (31, 32, 33) en cada caso para cada una de las salidas (A21, A22, A23) del dispositivo de alimentación eléctrica con potencial eléctrico aislado (20) que monitorea la tensión de salida (Ua1,
    20 Ua2, Ua3) en la salida respectivamente asociada, para alcanzar la tensión mínima (Umin1, Umin2, Umin3) asociada con una salida individual, y al alcanzarse la tensión mínima respectiva se genera una corriente en el lado de salida y las fuentes de corrientes (31, 32, 33) están conectadas al lado de salida a la salida (E40) del optoacoplador (40) y la sumatoria de corrientes (Is) formada a partir de las corrientes de salida de las fuentes de corrientes (31, 32, 33) se aplica a la entrada (E40) del optoacoplador (40).
    25 3. El conjunto (10) de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque las fuentes de corrientes controladas (31, 32, 33) tienen cada una un comparador (310, 320, 330) que monitorea la tensión de salida (Ua1, Ua2, Ua3) en la salida asociada respectiva, para alcanzar la tensión mínima (Umin1, Umin2, Umin3) asociada con una salida individual, y al alcanzarse la tensión mínima respectiva se genera una tensión de salida de comparador en el lado de salida, y en cada caso hay una resistencia conectada a la salida de los comparadores, las resistencias
    30 (R, R1, R2, R3) de las fuentes de corriente (31, 32, 33) están conectadas al lado de salida de la entrada (E40) del optoacoplador (40) y la sumatoria de corrientes (Is) de las corrientes (I1, I2, I3) que circulan por las resistencias (R, R1, R2, R3) se aplica a la entrada (E40) del octoacoplador (40).
  3. 4. El conjunto (10) de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque las resistencias (R) del dispositivo de monitoreo (30) tienen el mismo valor y la sumatoria de corrientes (Is) alimentada desde las salidas de los
    35 comparadores (310, 320, 330) a la entrada del optoacoplador (E40) muestra cuántas de las tensiones de salida alcanzan la tensión mínima respectiva.
  4. 5. El conjunto (10) de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque las resistencias (R1, R2, R3) del dispositivo de monitoreo (30) tienen distintos tamaños y la sumatoria de corrientes (Is) alimentada desde las salidas de comparador de los comparadores (310, 320, 330) a la entrada de optoacoplador (E40) muestra cuál de las
    40 tensiones de salida alcanza la tensión mínima respectiva.
  5. 6. El conjunto (10) de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el dispositivo de alimentación eléctrica con potencial eléctrico aislado (20) tiene n salidas y las n resistencias R1 a Rn del dispositivo de monitoreo
    (30) están escalonadas según el nivel de resistencia de acuerdo con
    imagen2
    donde Rg designa el valor de resistencia individual más pequeño proporcionado multiplicado por 2n-1.
  6. 7. El conjunto (10) de acuerdo con una las reivindicaciones precedentes caracterizado porque el dispositivo de alimentación eléctrica con potencial eléctrico aislado (20) tiene una entrada de control (S20) que permite la
    50 conexión y desconexión individual y la desconexión de las tensiones de salida (Ua1, Ua2, Ua3) y/o una conexión de las tensiones de salida (Ua1, Ua2, Ua3) escalonada a intervalos.
    8
    imagen3
  7. 8. El conjunto (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de control (50) está diseñado de manera tal que al menos durante la puesta en marcha del dispositivo de alimentación eléctrica con potencial eléctrico aislado (20) activa individualmente una a continuación de la otra o de forma escalonada a intervalos de tiempo, las tensiones de salida (Ua1, Ua2, Ua3) del dispositivo de alimentación
    5 eléctrica con potencial eléctrico aislado (20) que en la salida del optoacoplador (A40) mide las señales de salida que se producen en cada caso y forma valores de referencia, y usa dichos valores de referencia para calibrar la diferencia medida entre el dispositivo de monitoreo (30) y el optoacoplador (40) y/o para calibración del comportamiento de la transmisión del optoacoplador (40).
  8. 9. Método para monitorear un conjunto (10) que tiene un lado de entrada (11) y un lado de salida (12) 10 eléctricamente aislado del lado de entrada (11) y tiene un dispositivo de alimentación eléctrica con potencial aislado
    (20) que tiene: una entrada (E20) en el lado de entrada (11) del conjunto para crear una tensión de entrada (Ue) y, al menos, dos salidas (A21,A22, A23) eléctricamente aisladas de la entrada (E20) en el lado de salida (12) del conjunto
    (10) para producir, al menos, dos tensiones de salida (Ua1, Ua2, Ua3), caracterizado porque las tensiones de salida (Ua1, Ua2, Ua3) son monitoreadas para alcanzar una tensión mínima (Umin1, Umin2, Umin3) asociada con 15 una salida individual, y se genera en el lado de salida una corriente (Imax) con un nivel deseado si todas las tensiones de salida (Ua1, Ua2, Ua3) alcanzan su tensión mínima (Umin1, Umin2, Umin3) asociada con una salida individual respectiva, y la corriente se alimenta a una entrada de optoacoplador (E40) de un optoacoplador (40) cuya salida de optoacoplador (A40) está conectada a un dispositivo de control (50) situado eléctricamente en el lado de entrada (11) del conjunto (10) y se genera una señal de error (Sf) si existe una señal de salida en la salida de
    20 optoacoplador (A40) que difiere por encima de una cantidad predeterminada de la señal de salida deseada que se produce cuando una corriente tiene el nivel objetivo anteriormente mencionado.
  9. 10. El método de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque al menos durante la puesta en marcha del dispositivo de alimentación eléctrica con potencial eléctrico aislado (20) se activan las tensiones de salida (Ua1, Ua2, Ua3) del dispositivo de alimentación eléctrica con potencial eléctrico aislado (20) individualmente una tras otra
    25 o de forma escalonada a intervalos de tiempo, las señales de salida se miden en cada caso en la salida de optoacoplador (A40) y se forman los valores de referencia, y dichos valores de referencia se usan para calibrar la diferencia medida formada por el dispositivo de monitoreo (30) y el optoacoplador (40) y/o para calibrar el comportamiento de transmisión del optoacoplador (40).
    30
    9
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