ITTO20090563A1 - Metodo per monitorare il funzionamento di un elettrodomestico e relativo elettrodomestico. - Google Patents

Description

Descrizione dell'Invenzione Industriale dal titolo:

“METODO PER MONITORARE IL FUNZIONAMENTO DI UN ELETTRODOMESTICO E RELATIVO ELETTRODOMESTICO”

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un metodo per monitorare il funzionamento di un elettrodomestico secondo il preambolo della rivendicazione 1 e ad un relativo elettrodomestico.

E’ noto che negli elettrodomestici è presente una molteplicità di componenti che sono soggetti ad usura e quindi, col tempo, a rottura.

E’ anche noto che gli elettrodomestici sono dotati di opportuni sistemi di sicurezza che monitorano lo stato di funzionamento di alcuni componenti sia ai fini della manutenzione preventiva, sia per interrompere il funzionamento dell’elettrodomestico laddove si ravvisi una situazione di pericolo per l’utilizzatore.

I componenti monitorati, ad es. un motore che aziona il cestello della lavatrice o una pompa della lavastoviglie, sono solitamente collegati alla rete elettrica domestica (solitamente una rete alternata monofase) attraverso un triac che viene pilotato dall’unità di controllo dell’elettrodomestico.

Il triac è collegato al neutro della rete di alimentazione (mantenuto ad un valore di tensione continua costante) mediante il terminale MT1, mentre il terminale MT2 del triac è collegato al componente monitorato in modo tale da dare o meno tensione a quest’ultimo.

Per il monitoraggio dei componenti dell’elettrodomestico, è noto utilizzare un circuito di feedback che riporta ad un microprocessore (solitamente lo stesso che pilota il triac), un segnale proporzionale alla tensione presente sul terminale MT2 del triac.

In queste soluzioni, il segnale di feedback riportato al microprocessore viene letto da un ingresso di interrupt che rileva così l’eventuale presenza di un segnale di tensione alternata o continua sull’MT2 del triac.

Lo stesso microprocessore, confrontando la lettura dell’ingresso di interrupt con un segnale di zero crossing della tensione di alimentazione, misura lo sfasamento del carico.

A seconda della situazione (triac aperto o chiuso) il segnale di feedback viene interpretato dal microprocessore al fine di verificare se il carico è scollegato o malfunzionante, oppure per rilevare un eventuale malfunzionamento del triac.

Queste soluzioni presentano il principale problema di un alto consumo di standby (dell’ordine di alcune centinaia di mW) dato che, per effetto del ramo di feedback, il carico risulta sempre percorso da corrente anche quando il triac è aperto.

Per monitorare, mediante un unico ramo di feedback, sia il carico (es. motore della lavatrice) sia il triac che lo pilota, è nota da EP2068415 l’idea di misurare la corrente che un carico dell’elettrodomestico assorbe dalla rete attraverso il triac e di confrontare tale misura con almeno un valore di riferimento in modo tale da determinare se il carico e/o l’interruttore funzionano correttamente.

In particolare, in EP 2068415 il circuito di feedback viene collegato al terminale MT1 del triac o più in generale sul ramo che va dalla rete all’interruttore che collega il carico alla rete, così da ridurre i consumi di standby dovuti al monitoraggio del carico dato che, quando l’interruttore è aperto, il carico non è percorso da alcuna corrente.

Per quanto efficace, questa soluzione presenta tuttavia lo svantaggio di utilizzare uno shunt resistivo per la misura della corrente, componente dal costo non trascurabile.

Scopo principale della presente invenzione è quello di presentare una soluzione alternativa a quelle note per il monitoraggio del funzionamento di un elettrodomestico.

In particolare, forma scopo principale della presente invenzione quello di ridurre i consumi di standby dovuti al circuito di monitoraggio del carico.

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di rilevare lo sfasamento tra tensione e corrente di rete generato dal carico.

Questo scopo è raggiunto mediante un metodo ed un elettrodomestico incorporanti le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, le quali formano parte integrante della presente descrizione.

L’idea alla base della presente invenzione è, in particolare, di rilevare lo stato di funzionamento del triac e del carico andando a rilevare l’andamento della tensione sul gate del triac in assenza del segnale di pilotaggio.

Ad esempio il pilotaggio del triac può essere effettuato mediante un treno d’impulsi trasmessi sul gate di quest’ultimo, e la rilevazione della tensione di gate (o di una tensione o corrente ad essa proporzionale) viene fatta nel periodo di tempo che intercorre tra un primo ed un secondo impulso del detto treno d’impulsi.

Quando il triac viene pilotato, la sua tensione di gate assume un valore predefinito, ma quando l’impulso di pilotaggio termina, allora la tensione di gate assume valori che dipendono dal circuito e dal funzionamento del triac e del carico pilotato.

Monitorando la tensione di gate del triac (ed in particolare il suo valore nel tempo) in assenza del pilotaggio, e confrontandola con dei dati di riferimento che si riferiscono ad una situazione di corretto funzionamento del triac e del carico, è possibile rilevare eventuali anomalie di funzionamento del triac o del carico.

In una soluzione preferita e vantaggiosa, la rilevazione della tensione di gate del triac viene fatta utilizzando il medesimo circuito utilizzato per il pilotaggio del triac, in modo tale da ridurre il numero di componenti necessari al monitoraggio del funzionamento dell’elettrodomestico.

Vantaggiosamente, poi, si rilevano i fronti di salita e/o discesa della tensione di gate e li si confronta con i corrispondenti fronti di salita e/o discesa di un segnale di zero crossing generato in modo noto dalla tensione di rete, in modo tale da rilevare ed eventualmente determinare lo sfasamento della corrente del carico rispetto alla tensione di rete.

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione che segue e dai disegni annessi, in cui:

- La Fig. 1 mostra uno schema di un circuito di controllo di un carico di un elettrodomestico secondo una forma di realizzazione della presente invenzione; - La Fig. 2 mostra uno schema di un circuito di controllo di un carico di un elettrodomestico secondo una seconda forma di realizzazione della presente invenzione;

- La Fig. 3 mostra un circuito di controllo di un carico di un elettrodomestico secondo una terza forma di realizzazione della presente invenzione;

- La Fig. 4 mostra l’andamento nel tempo di alcuni segnali del circuito di figura 3 in caso di corretto funzionamento del carico e del triac di pilotaggio del carico.

- La Fig. 5 mostra l’andamento nel tempo dei segnali di figura 4 in caso di funzionamento modo diodo del triac.

- La Fig. 6 mostra l’andamento nel tempo dei segnali di figura 4 in caso di funzionamento in corto circuito del triac.

- La Fig. 7 mostra l’andamento nel tempo dei segnali di figura 4 in caso di rottura unidirezionale del triac tale che, su una semionda questo della tensione di rete si comporta come un circuito aperto

- La Fig. 8 mostra l’andamento nel tempo dei segnali di figura 2 in caso di carico scollegato.

- La Fig. 9 mostra l’andamento nel tempo dei segnali di figura 2 in caso di sfasamento tra corrente di carico e tensione di rete.

- La Fig. 10 mostra una soluzione alternativa al circuito di figura 1.

Con riferimento all’esempio di realizzazione preferito di figura 1, con il numero di riferimento 1 è indicato un carico da pilotare, ad esempio la ventola di ricircolo dell’aria di un frigorifero, o la pompa di scarico di una lavatrice.

In questo caso il carico è di tipo induttivo ed è alimentato da una tensione alternata presente ai capi dei terminali 2 e 3 cui arrivano rispettivamente la fase ed il neutro di una rete elettrica monofase che fornisce all’elettrodomestico una tensione alternata.

Nell’esempio di realizzazione preferito, la rete elettrica è la rete domestica che, come noto, in Europa fornisce una tensione con valore rms pari a 230V e frequenza 50Hz; l’invenzione non è comunque limitata all’ampiezza o alla frequenza della tensione di alimentazione fornita dalla rete domestica europea, ma è applicabile anche ad esempio negli USA dove la tensione di alimentazione è di 110V rms a 60Hz.

Il carico 1 è collegato da un lato alla fase 2, e dall’altro al terminale MT2 del triac 4.

Il triac 4, è collegato al neutro 3 della rete di alimentazione attraverso il terminale MT1 e viene pilotato attraverso segnali di pilotaggio applicati al suo gate 40.

I segnali di pilotaggio sono generati da un’unità di controllo dell’elettrodomestico, che nell’esempio di figura 1 comprende il microcontrollore 5 (ad esempio il microcontrollore R8C15 della Renesas Technology) che pilota il triac 4 attraverso l’uscita 6.

I comandi generati dal microcontrollore 5 sono riportati al gate del triac 4 attraverso un circuito di pilotaggio 7 preferibilmente comprendente un transistor, essendo il collettore o drain (se il transistor è del tipo ad effetto di campo) di detto transistor operativamente collegato al gate del triac 4.

Attraverso l’uscita 6 ed il circuito di pilotaggio 7, il microcontrollore controlla il triac in modo tale da collegare o meno il carico 1 alla rete di alimentazione per prelevare la corrente di alimentazione necessaria al carico 1.

Un circuito di feedback 8 viene interposto tra il gate 40 del triac 4 ed un ingresso di lettura 9 del microcontrollore 5, in particolare un ingresso con convertitore A/D, in modo tale da fornire all’ingresso 9 un segnale di feedback che trasporta l’informazione di almeno un parametro elettrico (ad es. ampiezza o fase) della tensione di gate del triac 4.

Preferibilmente il circuito di feedback 8 riporta all’ingresso 9 un segnale di tensione proporzionale o coincidente alla tensione di gate del triac 4.

Poiché la tensione di gate del triac 4 può, in principio, assumere valori di tensione esterni all’intervallo di lettura del microcontrollore 5, preferibilmente il circuito di feedback 8 viene realizzato in modo tale da riportare al microcontrollore 5 un segnale di tensione proporzionale alla tensione di gate del triac 4, ma tale che i suoi valori di massimo e minimo rientrino nell’intervallo di lettura del microcontrollore.

Le caratteristiche del circuito di feedback vengono quindi scelte anche in funzione del tipo di ingresso utilizzato per leggere il segnale di feedback.

Nell’esempio di figura 2, in aggiunta ai componenti di figura 1 viene previsto un blocco 10 che collega il gate 40 del triac 4 al nodo N1 ove sono collegati il circuito di pilotaggio 7 ed il circuito di feedback 8.

Il blocco 10, preferibilmente una rete resistiva, ha il compito di limitare la corrente che può attraversare il gate.

L’esempio di figura 1 risulta quindi un caso limite del circuito di figura 2, in cui il blocco 10 è un corto circuito.

I segnali di pilotaggio in uscita al circuito di pilotaggio vengono posti sul nodo N1 che è un terminale di comando dell’interruttore che collega il carico 1 alla rete di alimentazione.

Più in generale, si può infatti dire che l’insieme triac 4 e blocco 10 costituisce un interruttore che collega alla rete elettrica (2,3) il carico 1 quando al terminale di comando N1 viene posto un opportuno segnale di pilotaggio in uscita dal circuito di pilotaggio 7. L’essere il blocco 10 puramente resistivo fa si che la tensione al nodo N1 sia in fase alla tensione di gate, pertanto esso permette di trasferire al triac 4 i segnali di pilotaggio generati dal microcontrollore 5 e trasmessi attraverso il circuito di pilotaggio 7, ed al contempo fa si che il segnale di feedback all’ingresso 9 sia proporzionale ed in fase con la tensione presente al gate 40 del triac 4.

In questo modo la lettura del segnale all’ingresso 9 permette al microcontrollore di avere un’informazione sull’ampiezza e fase della tensione di gate del triac, e quindi, come spiegato meglio nel seguito, di rilevare particolari anomalie di funzionamento del triac 4 e del carico 1.

Il blocco 10 può avere anche la funzione di stabilizzare la tensione del gate in assenza del segnale di pilotaggio, chiaramente a seconda di come sono realizzati i blocchi 7, 8 e 10 tale funzione può essere demandata anche a componenti del circuito di pilotaggio 7 o del circuito di feedback 8.

In figura 3 viene mostrato un esempio di circuito secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione.

Il circuito di pilotaggio 7 è costituito da un tansistor BJT Q1 (ad es. del tipo BC817) e da una coppia di resistenze R3 (da 4.7 kΩ) ed R4 (da 10 kΩ) collegate rispettivamente tra la base di Q1 e l’uscita 6 del microcontrollore 5, e tra la base di Q1 ed una linea di massa comune al microcontrollore 5.

Il circuito di feedback 8 è invece costituito da una rete resistiva composta dalle resistenze R1 di 39 kΩ ed R6 di 270 kΩ, in cui R1 risulta collegata tra il collettore di Q1 e l’ingresso di lettura 9, mentre la resistenza R6 è collegata tra l’ingresso 9 e la massa. Il circuito di feedback è pertanto un circuito lineare tale da riportare all’ingresso 9 un segnale in fase con quello presente al terminale di comando N1 ed al terminale di gate del triac 4.

Il blocco 10 è invece costituito dalle resistenze R2 ed R5.

R5 è una resistenza di 2,2 kΩ che serve a fissare la tensione di gate del triac 4 sostanzialmente a Vcc quando il triac non viene pilotato, ossia quando l’uscita 6 del microcontrollore 5 è bassa; in tale condizione risultano anche agganciate la tensione di gate e quella di MT1 del triac 4, con conseguente maggiore immunità ai disturbi e prevenzione di accensioni non comandate del triac.

La resistenza R2 di 470 Ω limita invece la corrente che scorre sul gate del triac.

Operativamente, quando l’elettrodomestico è in standby, l’uscita 6 del microprocessore 5 è in alta impedenza e conseguentemente il transistor Q1 è spento ed il collettore di Q1 si porta ad un valore di tensione che dipende dal partitore resistivo dato da R6, R1, R2 ed R5; per effetto della scelta sopra fatta dei valori di queste resistenze, il collettore di Q1 si porta sostanzialmente pari a Vcc.

La corrente di standby è quindi pari a Vcc/(R1+R6+R2+R5) e può quindi essere contenuta scegliendo opportunamente le resistenze, in particolare R1 ed R6.

Nell’esempio di figura 3, dove Vcc è 5V, a regime tale corrente è pari a circa 16 µA.

Quando è necessario accendere il carico 1, allora il microprocessore 5 trasmette dei segnali di pilotaggio al triac 4.

Preferibilmente il pilotaggio avviene mediante un treno d’impulsi trasmessi con frequenza doppia rispetto alla frequenza di rete, ossia per ogni ciclo della tensione di rete viene trasmessa una coppia di impulsi (uno per semionda).

In questo caso, la durata di ogni impulso viene scelta in modo tale accendere il triac.

Nelle figure da 4 a 9 sono rappresentati gli andamenti nel tempo della tensione al collettore di Q1 (V1), della tensione presente sulla base di Q1 (V2), e del segnale d’uscita (V3) di un circuito di zero crossing della tensione di rete non rappresentato in figura 3.

V3 è quindi un’onda quadra con frequenza e fase pari a quelle della tensione di rete.

Poiché, con riferimento all’esempio di figura 3, all’ingresso 9 del microcontrollore 5 si ritrova una tensione V9 pari a

V1 ⋅ R6

V9 = (1)

R6 R1

è chiaro che seguendo l’andamento di V1 nelle figure da 4 a 9 si ha un’idea dell’andamento di V9, e quindi del segnale letto dal microprocessore.

Le figure da 4 a 9 permettono quindi di avere un’idea precisa del segnale che riceve in ingresso il microcontrollore in differenti condizioni operative, e pertanto di comprendere come questo possa distinguere tra diversi malfunzionamenti.

Con riferimento alla figura 4, viene mostrato l’andamento delle tensioni V1, V2 e V3 in caso di corretto funzionamento del triac e carico.

Quando l’uscita 6 del microcontrollore 5 è alta, V2 segue, mentre la tensione di collettore di Q1 (V1) viene forzata bassa: tale condizione viene mantenuta fino a determinare l’accensione del triac 4.

Successivamente, quando invece l’uscita 6 del microcontrollore 5 è bassa ed essendo il triac 4 acceso, la tensione di collettore di Q1 assume, a seconda che la semionda della tensione di rete sia quella positiva o quella negativa, il valore di Vcc+0,6V o Vcc-0,6V, dove 0,6V è la tensione della giunzione tra gate e terminale MT1 del triac 4, e Vcc è la tensione di alimentazione continua a cui è agganciato il terminale MT1, tensione utilizzata anche per alimentare il microcontrollore.

Come si vede in figura 4, quando si interrompe il treno d’impulsi (istante T0), la tensione V2 resta costantemente bassa ed il triac (non essendo più pilotato) si spegne; il gate del triac 4 si porta quindi ad un valore di tensione fissa sostanzialmente pari a Vcc (ad es. 5V) per effetto di R5, ed ugualmente V1 si porta sostanzialmente a Vcc per effetto di R2, essendo R5 ed R2 molto minori di R1 ed R6 con le quali costituiscono un partitore resistivo.

Il rilevamento del funzionamento in condizione di guasto modo diodo viene effettuato in assenza di pilotaggio. Come mostrato in figura 5, V2 è costantemente bassa perché il microprocessore 5 non pilota il triac 4; conseguentemente V1 dovrebbe essere fissa a Vcc.

Dato che il triac funziona in modo diodo, durante una semionda della tensione di rete questo risulta acceso anche senza pilotaggio; nell’esempio di figura 5 si vede, infatti, che durante la semionda positiva della tensione di rete (V3 alto) la tensione V1 sale a Vcc+0,6V.

Il microprocessore 5, in assenza di pilotaggio, si aspetterebbe di leggere all’ingresso 9 una tensione V9 costante di valore pari a circa 4,4V (valore ricavabile dall’equazione 1 per Vcc pari a 5V).

In realtà, a causa del funzionamento in modo diodo del triac 4, all’ingresso 9 il microcontrollore legge una tensione V9 che oscilla nel tempo, ed in particolare durante una semionda si scosta dal valore atteso di 4,4V.

Dal confronto tra i dati rilevati e quelli attesi, il microcontrollore 5 rileva quindi un malfunzionamento del triac.

Un altro tipo di guasto che si può presentare durante la vita del triac, è che questo funzioni in corto circuito, ossia che si attivi su entrambe le semionde della tensione di rete anche se non viene pilotato.

In questo caso, anche in assenza di pilotaggio, come mostrato in figura 6, la tensione V1 oscilla, con frequenza pari a quella della tensione di rete, tra i valori Vcc+0,6V e Vcc-0,6V.

Corrispondentemente anche la tensione V9 oscilla e quindi il microcontrollore 5 rileva l’anomalia.

In particolare, verificando che V9 oscilla tra due valori, entrambi diversi dal valore atteso di 4,4V, il microprocessore è in grado di determinare che si tratta di un’anomalia diversa da quella prima descritta con riferimento alla figura 5, ed è quindi in grado di distinguere tra il tipo di anomalia.

Un altro tipo di guasto che si può presentare è quello di una rottura unidirezionale del triac tale che, su una semionda della tensione di rete, questo si comporta come un circuito aperto.

In questo caso, l’anomalia di funzionamento viene rilevata dal microcontrollore durante il normale pilotaggio, ed in particolare rilevando il valore del segnale di tensione V9 (letto all’ingresso 9) tra un impulso di pilotaggio e l’altro, ossia quando il triac non è pilotato.

Come mostrato in figura 7, una tale anomalia fa si che quando Q1 è acceso (V2 alto), la tensione V1 al collettore di Q1 resta sempre bassa, mentre quando Q1 è spento (V2 basso) la tensione al collettore V1 su una semionda assume valori differenti rispetto a quanto atteso, in particolare nell’esempio di figura 7 sulla semionda negativa della tensione di rete (V3 basso) V1 non scende a Vcc-0,6V, e resta fissa a Vcc per effetto di R5.

Il microcontrollore 5, confrontando il valore della tensione V9 con i dati attesi, rileva uno scostamento tra i dati letti durante la semionda negativa della tensione di rete, e quelli attesi, pertanto rileva il malfunzionamento del triac.

Un’altra anomalia che è possibile rilevare è quella dovuta ad una rottura del triac o del carico tale da creare un circuito aperto tra i terminali 2 e 3 ed impedire il passaggio di corrente.

In questo caso, mostrato in figura 8, non passando corrente tra i terminali MT1 ed MT2, il triac non si accende mai, ed in seguito al pilotaggio di Q1, la tensione al collettore V1 varia tra la tensione di massa e Vcc, cui si aggancia per effetto di R5.

Anche in questo caso, come detto sopra, confrontando la tensione V9 con i valori attesi, il microcontrollore 5 è in grado di rilevare un’anomalia di funzionamento del carico o del triac.

Le medesime forme d’onda di figura 8 si hanno anche in caso di carico scollegato, ad esempio per una mancata connessione in fase di assemblaggio o per un successivo distacco del cablaggio, pertanto il microcontrollore 5, per quanto detto sopra, è in grado di rilevare anche questo tipo di malfunzionamento.

Negli esempi delle figure 4-8, per semplicità di rappresentazione, il carico è stato scelto tale da non introdurre alcuno sfasamento tra la corrente di carico e la tensione di rete.

Un tale sfasamento comporta uno spegnimento del triac anticipato o ritardato rispetto allo zero della tensione di rete; ad esempio se la corrente di carico è in anticipo rispetto alla tensione di rete, il triac tende a spegnersi prima dello zero della tensione di rete.

Come si vede in figura 9, durante l’impulso di pilotaggio (V2 alta) V1 è bassa; al termine di tale impulso (V2 bassa), essendo il triac Q1 acceso e trovandosi nella semionda positiva di V3, la tensione V1 assume il valore Vcc+0,6V; essendo nell’esempio la corrente di carico in anticipo rispetto alla tensione di rete, detta corrente passa per lo zero prima della tensione di rete causando lo spegnimento del triac e la transizione della tensione V1 al valore Vcc.

Il microcontrollore rileva la transizione del segnale V9 all’ingresso 9 conseguente allo spegnimento del triac e corrispondente alla transizione del segnale V1 dal valore Vcc+0,6V al valore Vcc evidenziata in figura 9 con la linea tratteggiata verticale.

L’intervallo temporale tra tale transizione e quella del segnale V3 di zero crossing della tensione di rete, generato in modo di per sé noto e ricevuto ad un ingresso non mostrato in figura, è la misura dello sfasamento esistente tra la corrente di carico e la tensione di rete.

In dettaglio, tale intervallo temporale tra dette transizioni dei segnali V9 e V3 viene misurato mediante un contatore avviato quando viene rilevata detta transizione del segnale V9 e stoppato quando viene rilevata detta transizione del segnale V3. Confrontando tale misura con dei dati di riferimento, il microcontrollore determina se lo sfasamento è ancora all’interno di limiti accettabili, o se invece è un indicatore di un’anomalia del funzionamento del carico. In tutti i casi sopra descritti con riferimento alle figure da 4 a 9, la lettura del segnale all’ingresso 9 permette al microcontrollore di rilevare eventuali anomalie dell’elettrodomestico, in particolare dei suoi componenti (triac e carico).

In figura 10 viene mostrata una variante dei circuiti di figura 1-3.

In questo esempio, il microcontrollore pilota il triac 4 mediante una porta 90 che può essere utilizzata indifferentemente per trasmettere e ricevere segnali, ad esempio una porta multifunzionale, settabile come ingresso di un ADC o come uscita.

In questo esempio, il circuito di pilotaggio e quello di feedback di fatto coincidono e sono costituiti dalla resistenza R8 di 560 Ω, che ha anche il compito di limitare la corrente di gate, e dalla resistenza di pull down R10 di 4,7 kΩ.

La resistenza R9 di 2.2 kΩ svolge la medesima funzione della resistenza R5 di figura 3, ossia fissare la tensione di gate del triac ad un valore prefissato quando il gate non è pilotato ed inoltre agganciare la tensione di gate a quella di MT1 del triac.

Il microcontrollore 5 pilota il triac 4 generando alla porta 90 un treno d’impulsi come nell’esempio sopra descritto.

Tali impulsi sono applicati al terminale di comando costituito dal nodo N2.

La porta 90 mostra un’alta resistenza d’ingresso, pertanto la tensione ai capi di R10 corrisponde sostanzialmente a

Vgate ⋅ R10

V90 =

R8 R10 (2)

Dove Vgate è la tensione al gate del triac 4, mentre V90 è la tensione in ingresso alla porta 90, ossia la tensione ai capi della resistenza R10.

Essendo R10 circa un ordine di grandezza più grande rispetto ad R8, la tensione V90 in ingresso a tale porta è proporzionale alla tensione di gate del triac 4, ma tale che i suoi valori di massimo e minimo rientrino nell’intervallo di lettura del microcontrollore.

Il microcontrollore 5, tra un impulso e l’altro, legge la tensione presente alla porta 90 e, confrontando tale valore con dei valori di riferimento, è in grado di rilevare eventuali anomalie di funzionamento.

Preferibilmente, dopo aver generato un impulso di comando il microcontrollore setta la porta 90 come ingresso ADC, in modo tale che questa assuma un valore di tensione in ingresso che dipende dal funzionamento del triac e del carico.

In caso di normale funzionamento, successivamente all’impulso il gate del triac si porta ad un valore di tensione pari a Vcc±0,6V a seconda della semionda della tensione di rete e la porta 90 assume un valore di tensione corrispondente, secondo la relazione (2).

In caso di anomalia, come descritto sopra con riferimento alle figure da 4 a 9, la tensione di gate assume valori differenti, ad esempio se una giunzione risulta aperta la tensione si ferma a Vcc sulla corrispondente semionda.

Il tecnico del ramo apprezzerà come le considerazioni fatte con riferimento alle figure da 4 a 9 per il circuito di figura 3, si possano fare anche per il circuito di figura 10, sicché anche il microcontrollore di figura 10 confrontando il segnale letto in ingresso alla porta 90 con dei dati di riferimento è in grado di rilevare eventuali anomalie del carico e/o del triac. E’ chiaro poi che il medesimo metodo di monitoraggio di un elettrodomestico, in cui si confronta la tensione di gate di un triac con dei dati di riferimento, può essere ottenuto anche con soluzioni circuitali differenti da quelle sopra descritte.

Anche queste soluzioni circuitali devono intendersi ricomprese nell’ambito di protezione della presente invenzione quale risulta dalle rivendicazioni allegate. In particolare i singoli moduli elettronici sopra descritti possono essere realizzati come uno o più blocchi circuitali tra loro collegati, ed ugualmente i valori delle resistenze ed il tipo di componenti sopra indicati con riferimento agli esempi di figura 3 e 10 possono essere variati in funzione dei dati di progetto, ad esempio caratteristiche del triac e del microcontrollore.

Infine, è inteso che nonostante l’invenzione sia stata sopra descritta con riferimento ad un triac, altri tipi di interruttori elettronici possono essere utilizzati al suo posto, ad esempio il triac potrebbe essere sostituito da una coppia di SCR collegati in antiparallelo.

Ugualmente, il triac può essere sostituito da un blocco circuitale più complesso pilotato dal microcontrollore attraverso un terminale di comando la cui tensione, in assenza di pilotaggio, dipenda dalla corrente di carico e dalla tensione di rete.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per monitorare il funzionamento di un elettrodomestico, in cui l’elettrodomestico comprende almeno un carico elettrico (1) ed un interruttore (4), in particolare comprendente un triac, detto interruttore (4) comprendendo un terminale di comando ed essendo atto a collegare detto carico elettrico (1) ad una rete di alimentazione elettrica (2,3) in risposta ad un segnale di pilotaggio ricevuto sul terminale di comando (N1), il metodo essendo caratterizzato dal fatto di interrompere detto segnale di pilotaggio e rilevare un parametro elettrico coincidente o proporzionale alla tensione su detto terminale di comando, e di confrontare detto parametro elettrico con uno o più dati di riferimento in modo tale da rilevare un malfunzionamento di detto interruttore e/o di detto carico.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui detto pilotaggio viene effettuato mediante un treno d’impulsi, ed in cui detto parametro elettrico viene rilevato nel periodo di tempo che intercorre tra un primo ed un secondo impulso di detto treno d’impulsi.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto pilotaggio è realizzato tramite un circuito comprendente un transistor, in cui detto terminale di comando è operativamente collegato al collettore o drain di detto transistor.
4. 4. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il rilevamento di detto parametro elettrico è fatto mediante lo stesso circuito utilizzato per pilotare il terminale di comando.
5. 5. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui si rileva un primo istante di tempo in cui si presenta un fronte di discesa della tensione su detto terminale di comando si rileva un secondo istante di tempo in cui si presenta un corrispondente fronte di discesa di un segnale di zero crossing della tensione di rete, e si confrontano detti primo e secondo istante di tempo in modo tale da rilevare uno sfasamento tra la tensione di rete e la corrente che attraversa detto carico.
6. 6. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto interruttore comprende un triac (4) ed in cui detto terminale di comando è collegato al gate del triac mediante una resistenza.
7. 7. Elettrodomestico comprendente un carico elettrico (1), un interruttore (4) atto a collegare detto carico (1) ad una coppia di terminali (2,3) per il collegamento dell’elettrodomestico ad una rete elettrica, in risposta ad un segnale di pilotaggio ricevuto su un terminale di comando, un’unità di controllo (5) atta a pilotare detto interruttore (4) attraverso un circuito di pilotaggio (7) in modo tale da collegare detto carico a detta rete elettrica, ed un circuito di feedback (8) che riporta all’unità di controllo un segnale di feedback che viene usato dall’unità di controllo (5) per rilevare un malfunzionamento dell’elettrodomestico, caratterizzato dal fatto che detto circuito di feedback è atto a riportare a detta unità di controllo (5) un segnale di feedback coincidente o proporzionale alla tensione su detto terminale di comando.
8. 8. Elettrodomestico secondo la rivendicazione 7, in cui detto circuito di pilotaggio (7) e detto circuito di feedback (8) coincidono.
9. 9. Elettrodomestico secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui detto interruttore comprende un triac, ed in cui detto terminale di comando è collegato al gate di detto triac mediante una resistenza.
10. 10. Elettrodomestico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 9, in cui detta unità di controllo 5 è atta ad eseguire un metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6.