IT9019639A1 - Dispositivo per il controllo della potenza alimentata a carichi elettrici, in particolare ad elementi riscaldanti quali lampade alogene o similari di piani di cottura - Google Patents

Description

(13) il quale è atto, in alternativa, a collegare tale ramo (10) al primo ramo (5) in un punto (15) posto tra l’interruttore statico (6) l'elemento riscaldante (7) su quest'ultimo aresenti, detti interruttori statici (6,11)e detto ulteriore interruttore (13) essendo rispettivamente pilotati dall'unità di controllo (17)e da mezzi di comando (16) in modo tale da ottenere un collegamento in serie o in parallelo dei suddetti elementi riscaldanti (7,12)ovvero in modo tale da attivarli singolarmente.

DESCRIZIONE

Forma oggetto della presente invenzione un dispositivo per il controllo della potenza alimentata a carichi elettrici, in particolare ad elementi riscaldanti quali lampade aiogene o similari di piani di cottura, comprendente oltre ai citati carichi o lampade, degli interruttori statici ed una unità di controllo, detti carichi comprendendo almeno due delle citate lampade.

Sono già noti diversi dispositivi del tipo citato.

Uno di essi è atto ad attuare un metodo che consente di alimentare dei carichi elettrici con un minimo di sovracorrente all'atto della chiusura degli interruttori e che permette di ottenere una regolazione fine della potenza fornita alle lampade attraverso gli interruttori statici. Un tale dispositivo comprende almeno un carico termico (o elemento riscaldante);a sua volta suddiviso in almeno due porzioni (ovvero comprendente due lampade alogene) disposte con gli interruttori statici {costituiti da noti triac) secondo un circuito a ponte su una cui diagonale è presente un solo triac.

Nel circuito suddetto i triac (ciascuno in parallelo con una resistenza ed un condensatore collegati in serie tra loro) sono pilotati da una unità di controllo generalmente a microprocessore attraverso la quale si ottiene a seconda dei casi, un collegamento in serie o in parallelo tra le suddette porzioni o lampade ovvero il funzionamento autonomo di esse.

Un dispositivo siffatto consente di raggiungere gli scopi sopra citati mediante l'ottenimento di almeno sei stadi di potenza intermedia in cui, partendo da uno di tre stadi di potenza principale (in cui, rispettivamente, si ha un collegamento in serie, in parallelo o un funzionamento autonomo delle lampade), in un ciclo ripetitivo in alternata comprendente sei semionde, nei primi stadi di potenza intermedia durante la terza e sesta semionda in ciascun ciclo e nei secondi stadi di potenza anche durante la seconda e quinta semionda, vi è di volta in volta, il passaggio allo stadio di potenza principale più basso, che nel caso di collegamento in serie è quello di potenza nulla.

Ovviamente si può avere anche il passaggio da un primo ad un secondo stadio avente potenza più elevata;ciò è ottenuto passando ogni volta allo stadio di potenza più elevato e più prossimo e di ordine più alto e mantenendosi in esso per tutta la durata di almeno un ciclo finché non viene raggiunto il secondo stadio di potenza desiderato.

Un dispositivo del tipo sopra citato, pur offrendo notevoli vantaggi, presenta diversi inconvenienti.

Si è infatti verificato che i tempi di reazione del circuito di tale dispositivo sono relativamente elevati e come· conseguenza si ha una messa a massa del circuito stesso per alcuni brevi istanti di tempo. Ciò comporta delle elevate sollecitazioni elettriche dei componenti,cosa che ne diminuisce la durata e che quindi incide negativamente sull'affidabilità del dispositivo; inoltre nel caso in cui un triac si trovi in cortocircuito, il circuito, non essendo protetto, diviene sede di una corrente di cartoncino che si scarica sulle linee di alimentazione cosa che normativamente non é accettabile.

Un altro inconveniente è che il pilotaggio dei triac da parte dell'unità di controllo non è diretto, ma avviene attraverso un'unità di commutazione comprendente un isolatore ottico o un trasformatore di impulsi. Ciò comporta la possibilità che, per un difetto insito in detta unità di commutazione, si abbia un cattivo pilotaggio dei triac e quindi un funzionamento difettoso di tutto il circuito.

Un ulteriore inconveniente del dispositivo noto è quello di prevedere degli organi di protezione {resistenze e conden.'ìatori ) posti in paral lelo ai triac. Ciò incide negativamente sui tempi e costi di assemblaggio del circuito del dispositivo suddetto.

Scopo del la presente invenzione è quel lo di real izzare uri dispositivo atto a svolgere le funzioni sopra indicate, ma che offra una maggior affidabi l ità d'uso, che presenti un numero di componenti inferiore rispetto all 'arte nota e che sia perciò real izzabi le con tempi e costi inferiori rispetto a quest'ultima.

Un ulteriore scopo è quel lo di offrire un dispositivo piò sempl ice rispetto a quel l i già noti ed in cui il circuito ad esso associato non sia sede, in alcun caso, di cortocircuiti .

Questi ed altri scopi che risulteranno evidenti al l 'esperto del ramo vengono raggiunti da un dispositivo del tipo sopra citato caratterizzantesi per i l fatto che ogni elemento riscaldante è associato ad un corrispondente interruttore statico e ciascuna coppia cosi formata è disposta su un proprio ramo, almeno un primo di tal i rami essendo connesso a linee elettriche d'al imentazione aventi polarità opposte, un secondo ramo essendo col legabile ad almeno una di tal i linee attraverso almeno un ulteriore interruttore il quale è atto, 1n alternativa, a col legare tale ramo al primo ramo in un punto posto tra 1 ' interruttore statico e l 'elemento riscaldante su quest 'ultimo presenti , detti interruttori statici e detto ulteriore interruttore essendo rispettivamente pilotati dall’unità di controllo e da mezzi di comando in modo tale da ottenere un collegamento in serie o in parallelo dei suddetti elementi riscaldanti ovvero in modo tale da attivarli singolarmente.

Per una maggior comprensione della presente invenzione si allega a titolo puramente esemplificativo, ma non limitativo., il seguente disegno, in cui l'unica figura rappresenta schematicamente il circuito elettrico associato al dispositivo oggetto dell'invenzione.

Con riferimento alla citata figura, il dispositivo sopra citato comprende un circuito 1 connesso a linee elettriche di alimentazione 2 e 3 aventi polarità differenti.

Da un nodo 4 della linea 2 si diparte un primo ramo 5 su cui sono disposti un interruttore statico 6 ed una prima parte d'un carico termico {o elemento riscaldante). Tale interruttore, è nell'esempio, un triac mentre il carico termico comprende una prima lampada alogena 7 disposta al disotto di un piano di cottura (non rappresentato) per es. in vetroceramica.

Il ramo 5 termina sulla linea 3 in un nodo 8.

Da un nodo 9 della linea 2 si diparte un secondo ramo 10 su cui sono disposti un interruttore statico 11 ed un'altra parte del carico termico rappresentati da un triac e da una seconda lampada alogena.

Tale ramo 10 termina ad un capo di un interruttore 13, che nell'esempio raffigurato è un interruttore mobile, il &

quale è atto a collegare, in alternativa, il ramo IO suddetto con la linea 2 o con un ramo 14 terminante in un nodo 15 sul ramo 5 a monte della lampada 7. Tale interruttore è comandato a collegare il ramo 10 con la linea 3 o col ramo 14 da un usuale relè 16 o da altri mezzi di comando atti a rilevare la temperatura della zona del piano di cottura corrispondente alle lampade ovvero delle lampade stesse (per es. degli usuali termostati). Tali mezzi di comando dell1interruttore possono anche essere attuati da un utente e possono in tal caso comprendere un usuale commutatore meccanico (per es. del tipo ad albero a camme) azionabile attraverso una usuale manopola.

Nel caso in cui l'interruttore 13 sia pilotato dal relè 16, quest'ultimo è a sua volta comandato da una unità di controllo a microprocessore 17 atta a pilotare anche i triac 6 ed 11.

Tale unità o microprocessore 17 è connesso alle linee 2 e 3 attraverso rami 18 e 19 ed è connesso ai triac suddetti attraverso rispettivi rami 20 e 21 su cui è disposta una resistenza 23.

Durante l'utilizzo del dispositivo in esame, il microprocessore 17 pone in conduzione i triac 6 ed 11 in modo opportuno in funzione della temperatura desiderata sulla piastra di cottura.

In particolare,con 1'interruttore 13 nella posizione

rappresentata nell'unica figura allegata, il microprocessore 17 abilita al funzionamento il triac 11, mentre sconnette quello 6. In tal modo, le due lampade 7 e 12 sono collegate in serie e ciò corrisponde, come detto nella parte iniziale della presente descrizione, ad una delle condizioni di stadio di potenza principale del carico termico.

Secondo una procedura in sS nota, il microprocessore 17 varia la potenza offerta alle lampade 7 e 12 al fine di regolare, nel modo migliore, la potenza riscaldante generata dal carico termico suddetto,.

Volendo passare ad altri stadi di potenza dell'elemento riscaldante (quali quelli ottenibili con le lampade disposte in parallelo o funzionanti autonomamente) il microprocessore 17 (o gli altri mezzi di cornando sopra citati)opera lo spostamento dell1interruttore 13 che si dispone in modo di collegare il ramo 10 con la linea 3.

In tal modo e con modalità note, il microprocessore 17 può porre in conduzione entrambi i triac 6 ed 11 o solamente uno di essi, cosi da avere la desiderata potenza riscaldante, generata dalle lampade 7 e 12, sul piano di cottura.

Inoltre, con modalità note, il microprocessore 17 (eventualmente cooperando anche con altri mezzi di comando dell'-interruttore 13 o pilotando pure questi ultimi)modifica gii stadi di potenza del carico termico al fine di avere la miglior regolazione possibile di tali potenze evitando picchi di correnti (o sovracorrenti) sugli elementi del circuito 1. E1 stata descritta una forma di realizzazione del dispositivo oggetto dell'invenzione. E'tuttavia possibile prevedere delle varianti (quali per es. prevedere invece di un interruttore mobile due interruttori statici a transistori disposti su rami colleganti il ramo 10 con la linea 3 e con quello 14) senza uscire dall'ambito della presente invenzione.

Claims (2)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo per il controllo della potenza alimentata a carichi elettrici, in particolare ad elementi riscaldanti quali lampade alogene o similari di piani di cottura comprendente, oltre alle citate lampade, degli interruttori statici ed una unità di controllo, detti elementi riscaldanti comprendendo almeno due delle citate lampade, caratterizzato dal fatto che ogni elemento riscaldante (7,12)è associato ad un corrispondente interruttore statico (16,11)e ciascuna coppia cosi formata è disposta su un proprio ramo (5,10), almeno un primo (5)di tali rami essendo connesso a linee elettriche di alimentazione (2,3) aventi polarità opposte, un secondo ramo (10)essendo collegabile ad almeno una di tali linee (3) attraverso un ulteriore interruttore (13) il quale è atto, in alternativa, a collegare tale ramo (10) al primo ramo (5) in un punto (15) posto tra Γ interruttore statico (6) e l'elemento riscaldante (7) su quest'ultimo presenti, detti interruttori statici (6,11) e detto ulteriore interruttore (13) essendo rispettivamente pilotati dall'unità di controllo (17) e da mezzi di comando (16) in modo tale da ottenere un col legamento in serie o in parallelo dei suddetti elementi riscaldanti (7,12) ovvero in modo tale da attivarli singolarmente.
2. 2) Dispositivo di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'unità di controllo (17) è connessa agli interruttori statici (6,11) attraverso mezzi ampi if icatorf (22). 3} Dispositivo di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'ulteriore interruttore (13) è pilotato da un termostato o analogo mezzo atto a controllare la temperatura della zona del piano di cottura corrispondente agli e-Tementi riscaldanti ovvero la temperatura delle lampade (7,12). 4) Dispositivo di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'ulteriore interruttore (13) è pilotato dall'unità di controllo (17), vantaggiosamente attraverso un relè (16). ' 5) Dispositivo di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'ulteriore interruttore conprende almeno due interruttori statici disposti su rami circuitali colleganti il secondo ramo (10) al primo (5) ed alla linea elettrica d'alimentazione (3). 6) Dispositivo di cui alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che gli interruttori statici sono de† triac (6,11).