ITTO20100371A1 - "procedimento per progettare circuiti elettrici di alimentazione, ad esempio per sorgenti luminose, e relativo circuito" - Google Patents

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ITTO20100371A1
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IT
Italy
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circuit
transformer
protection element
saturation
core
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IT000371A
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Inventor
Daniele Bortolato
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Osram Ges Mit Beschraenkte R Haftung
Osram Spa
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/006Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for non-insulated low-voltage distribution systems, e.g. low-voltage halogen-lamp system
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B39/00Circuit arrangements or apparatus for operating incandescent light sources
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    • H05B39/041Controlling the light-intensity of the source
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Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:
"Procedimento per progettare circuiti elettrici di alimentazione, ad esempio per sorgenti luminose, e relativo circuito"
TESTO DELLA DESCRIZIONE
Campo tecnico
La presente descrizione si riferisce alle tecniche di progettazione ed in particolare alle tecniche di progettazione di circuiti elettrici.
La descrizione è stata sviluppata con particolare attenzione al possibile impiego per la progettazione di circuiti elettrici di alimentazione per sorgenti luminose.
Descrizione della tecnica relativa
I procedimenti di progettazione stanno richiamando un'attenzione sempre crescente come un settore tecnologico chiave.
Ad esempio, il documento EP-B-1 112 433 rivendica un procedimento per progettare uno scalpello da perforazione a rulli conici. Analogamente, il documento EP-B-1 117 894 rivendica un procedimento per progettare uno scalpello sostanzialmente affine regolando l'orientamento dei denti dello scalpello.
Il documento EPI-A-2 180243 descrive e rivendica un procedimento per progettare sorgenti luminose quali ad esempio sorgenti luminose a LED.
Nel settore delle sorgenti di illuminazione è sentita in misura crescente l'esigenza di disporre di circuiti elettrici di alimentazione che, da una parte, siano compatti ed economici e, dall'altra parte, assicurino un adeguato livello di protezione di sicurezza nei confronti di condizioni anomale di funzionamento.
Ad esempio, per l'alimentazione di sorgenti di illuminazione quali le lampade alogene a bassa tensione (12 Volt) è sentita l'esigenza di disporre di trasformatori elettronici di costo molto contenuto in grado tuttavia di assicurare una protezione (anche senza ripristino del funzionamento) nei confronti di situazioni anomale di funzionamento quali, ad esempio:
le condizioni di surriscaldamento (overtemperature);
- i cortocircuiti; e
- i sovraccarichi (overload).
Queste esigenze possono essere soddisfatte associando al circuito componenti ausiliari quali, ad esempio componenti sensibili alla temperatura che, al raggiungimento di una temperatura limite prefissata, interrompono il flusso della corrente attraverso il circuito. Esistono anche soluzioni piuttosto sofisticate basate su circuiti complessi (tanto di tipo analogico, quanto di tipo digitale) in grado di intervenire per "spegnere" il circuito elettronico in condizioni di funzionamento anomalo ripristinandone il funzionamento se e quando si ristabiliscano condizioni di sicurezza.
Scopo e sintesi dell'invenzione
L'inventore ha riscontrato che queste soluzioni, tali da prevedere l'impiego dei componenti o circuiti addizionali, anche piuttosto complessi, mal si conciliano con l'esigenza di fornire soluzioni destinate ad essere impiegate nell'ambito di circuiti anche molto economici.
La presente invenzione si prefigge lo scopo di soddisfare a tale esigenza.
Secondo l'invenzione tale scopo è raggiunto grazie ad un procedimento avente le caratteristiche richiamate in modo specifico nelle rivendicazioni che seguono. L'invenzione riguarda anche un corrispondente circuito.
Le rivendicazioni formano parte integrante dell'insegnamento tecnico qui somministrato in relazione all'invenzione .
In varie forme di attuazione, la presenza di un trasformatore nell'ambito del circuito è utilizzata per rilevare l'insorgere di condizioni di funzionamento anomalo (surriscaldamento, cortocircuito, sovraccarico) utilizzando proprio il trasformatore come sensore dell'insorgere di tali condizioni, senza dover ricorrere a tal fine a componenti addizionali di sorta.
Varie forme di attuazione si basano sul criterio di dimensionare il trasformatore in modo tale che, all'insorgere di una di tali condizioni anomale, il trasformatore vada in saturazione; il passaggio in saturazione del trasformatore determina una situazione di assorbimento tale da determinare l'intervento di un elemento di protezione, quale un fusibile (componente normalmente previsto anche nei circuiti più economici), con corrispondente disattivazione del circuito; il tutto in modo da evitare l'ulteriore funzionamento del circuito in condizioni almeno potenzialmente pericolose (generazione di fiamme o scintille, emissione di gas infiammabili, fuoriuscita di materiali liquidi/fusi roventi o raggiungimento di temperature esterne molto elevate).
Varie forme di attuazione vanno dunque esattamente in verso contrario a consolidate impostazioni tradizionali dove, ad esempio, il trasformatore è dimensionato in modo tale da evitare l'insorgere di fenomeni di saturazione anche quando il resto del circuito si trova ad operare in condizioni anomale in termini di surriscaldamento, cortocircuito, sovraccarico.
Varie forme di attuazione presentano numerosi vantaggi quali, ad esempio:
- si assicura un'adeguata protezione senza ricorrere a componenti addizionali, ma soltanto in funzione dei criteri di progettazione del trasformatore e (eventualmente) di alcuni componenti ad esso associati quali transistori di potenza, condensatori, ecc., senza peraltro dover ricorrere a componenti con prestazioni particolarmente elevate;
i tempi di progettazione sono ridotti, con la possibilità di ridurre eventuali errori in sede di progettazione ed in sede di produzione.
Varie forme di attuazione permettono anzi di ridurre, rispetto a circuiti equivalenti convenzionali, il numero di componenti, con ulteriori vantaggi in termini di:
riduzione della complessità e dei costi del circuito;
- riduzione dei tempi di produzione e di prova; e
- riduzione dello spazio occupato e delle dimensioni complessive del circuito: come già si è detto, varie forme di attuazione portano, proprio per arrivare a conseguire il desiderato effetto di saturazione del nucleo, a ridurre le dimensioni del trasformatore rispetto alle dimensioni adottate in schemi di progettazione tradizionale.
Breve descrizione delle rappresentazioni annesse
L'invenzione sarà ora descritta, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento alle rappresentazioni annesse in cui:
- la figura 1 è uno schema circuitale esemplificativo di un circuito realizzabile secondo una forma di attuazione,
- la figura 2 illustra le caratteristiche magnetiche di un trasformatore esemplificando il concetto di saturazione del nucleo utilizzato in varie forme di attuazione, e
- la figura 3 è un diagramma di flusso secondo una forma di attuazione.
Descrizione particolareggiata di forme di attuazione Nella seguente descrizione sono illustrati vari dettagli specifici finalizzati ad una approfondita comprensione delle forme di attuazione. Le forme di attuazione possono essere realizzate senza uno o più dei dettagli specifici, o con altri metodi, componenti, materiali, ecc. In altri casi, strutture, materiali o operazioni noti non sono mostrati o descritti in dettaglio per evitare di rendere oscuri vari aspetti delle forme di attuazione .
Il riferimento ad "una forma di attuazione" nell'ambito di questa descrizione sta ad indicare che una particolare configurazione, struttura o caratteristica descritte in relazione alla forma di attuazione è compresa in almeno una forma di attuazione. Quindi, frasi come "in una forma di attuazione", eventualmente presenti in diversi luoghi di questa descrizione, non sono necessariamente riferite alla stessa forma di attuazione. Inoltre, particolari conformazioni, strutture o caratteristiche possono essere combinate in un modo adeguato in una o più forme di attuazione.
I riferimenti qui utilizzati sono soltanto per comodità e non definiscono dunque l'ambito di tutela o la portata delle forme di attuazione.
Lo schema della figura 1 rappresenta un circuito di alimentazione utilizzabile ad esempio per alimentare una sorgente luminosa quale una lampada alogena L. La lampada L è illustrata schematicamente con linea a tratti in quanto essa non fa di per sé parte del circuito di alimentazione, indicato complessivamente con 10.
Nell'esempio di attuazione qui considerato, il procedimento di progettazione qui descritto sarà riferito allo schema della figura 1, che è uno schema di un trasformatore elettronico per lampade alogene del tipo a semi-ponte auto oscillante.
Ai fini delle forme di attuazione la topologia del circuito 10 può peraltro essere qualsiasi.
Nell'esempio qui considerato, il circuito di alimentazione 10 presenta due terminali di ingresso K1 e K2 di collegamento alla tensione di rete M cui fanno capo due linee di ingresso del circuito 10.
In una di queste linee è interposto un fusibile di protezione 12 destinato a "bruciarsi", ossia a "saltare", interrompendo l'alimentazione e dunque il funzionamento del circuito 10 stesso quando la corrente attraverso il fusibile 12 raggiunge un valore superiore di soglia.
Secondo modalità meglio descritte nel seguito, tale valore di soglia è stabilito in modo tale da far sì che il fusibile 12 intervenga quando il trasformatore T destinato ad alimentare con il suo avvolgimento secondario (terminali K3 e K4 di uscita del circuito 10) la lampada L va in saturazione.
Le due linee di ingresso descritte in precedenza fanno capo ad un raddrizzatore a ponte di Graetz comprendente quattro diodi Di, D2, D3 e D4. All'uscita del ponte a diodi è collegato un circuito di stabilizzazione RC comprendente un resistore RIO ed un condensatore C9 che pilota un diac D7, collegato al punto intermedio fra il resistore RIO ed il condensatore C9. Il Diac D7 a sua volta attiva (ignite) un semiponte oscillante comprendente due transistori bipolari Ql, Q2 e due condensatori C3 e C4 che alimenta l'avvolgimento primario del trasformatore T. In modo specifico, nell'esempio qui illustrato, il diac D7 agisce sulla base del transistore bipolare Q2; i transistori bipolari Ql e Q2 sono illustrati con associati i rispettivi diodi di ricircolo, mentre i riferimenti L2 indicano gli induttori costituenti i tre avvolgimenti della bobina di pilotaggio per il controllo delle commutazioni (accensione e spegnimento) dei due transistori Ql e Q2 in modo alternato (quando Ql è acceso Q2 è spento e viceversa) per la durata del semiperiodo, ogniqualvolta è avviata l'oscillazione con l'apporto di energia attraverso il diac D7.
Come già si è detto, lo schema circuitale appena illustrato ha carattere puramente esemplificativo.
Varie forme di attuazione basano il loro funzionamento sul fatto che il circuito 10, quale che sia la sua topologia, presenta determinate caratteristiche:
in primo luogo, è presente un trasformatore T a nucleo magnetico, quale ad esempio un trasformatore che alimenta il carico pilotato dal circuito 10, carico qui costituito ad esempio dalla lampada L; e
- la topologia circuitale - quale essa sia - prevede la presenza di un elemento di protezione, quale il fusibile 12, attraversato da una corrente che è funzione dell'assorbimento di potenza del trasformatore T; l'elemento di protezione 12 presenta una soglia di intervento per disattivare il circuito elettrico 10, ossia una valore massimo della corrente attraverso l'elemento di protezione 12, per cui se la corrente attraverso l'elemento di protezione 12 raggiunge la suddetta soglia di intervento, l'elemento 12 interviene e disattivare il circuito 10.
Così come meglio si vedrà nel seguito, per il nucleo magnetizzabile del trasformatore T si sceglie una caratteristica induzione magnetica B/campo magnetico H, tale per cui nucleo del trasformatore va in saturazione in presenza di malfunzionamento (surriscaldamento, cortocircuito, sovraccarico). Si determina allora il valore (superiore) limite dell'intensità di corrente che attraversa il fusibile (o altro elemento di protezione) 12 quando il nucleo del trasformatore T è in saturazione e si sceglie la soglia di intervento dell'elemento di protezione 12 in corrispondenza del suddetto valore limite.
Il valore di soglia intervento del fusibile 12 è determinato in modo tale per cui il fusibile 12 "salta" (ovverosia si "brucia") interrompendo l'alimentazione e dunque il funzionamento del circuito 10 quando il trasformatore T va in saturazione. Così come già detto, varie forme di attuazione si basano dunque sul criterio di progettare il trasformatore T in modo tale per cui esso è suscettibile dai fungere da sensore con la capacità di rilevare l'insorgenza di un fenomeno di malfunzionamento (surriscaldamento, cortocircuito, sovraccarico) nei confronti delle quali si vuole proteggere il circuito 10.
La figura 2 richiama, secondo principi di per sé ampiamente noti, il concetto di "saturazione" del nucleo di un trasformatore.
In particolare il diagramma della figura 2 fa vedere l'andamento della induzione magnetica B in funzione del campo magnetico applicato H. Così come ben noto, tale diagramma, dopo aver presentato una traccia iniziale alla prima applicazione di campo magnetico al nucleo (curva che parte dall'origine 0 nella figura 2) presenta poi un comportamento ad isteresi.
Raggiunto il punto indicato con BM,HM (valori massimi) partendo dall'origine 0, la successiva riduzione a valore zero del campo magnetico H non determina un annullamento (dunque un ritorno all'origine 0) dell'induzione magnetica B, che invece conserva un valore non nullo corrispondente al punto A. L'annullamento dell'induzione magnetica B si ha soltanto quando il campo magnetico è diventato negativo, ovverosia in corrispondenza del punto indicato con F.
Il diagramma B/H qui illustrato ha un andamento a forma di occhio complessivamente simmetrico: aumentando ulteriormente il modulo del campo magnetico (con segno negativo) oltre il punto indicato con F sino a raggiungere un valore minimo -HMsi raggiunge un valore massimo in modulo e con segno negativo -BMdell'induzione magnetica B.
Riportando il valore del campo magnetico H verso lo zero, seguendo il comportamento tipico dell'isteresi, l'induzione magnetica B non si annulla ma conserva un valore negativo con modulo circa corrispondente al modulo del valore (positivo) identificato dal punto A. L'annullamento dell'induzione B sia solo per un valore positivo del campo magnetico quando lo stesso viene fatto ulteriormente crescere verso il valore massimo HM.
Naturalmente, in presenza di ridotta escursione di segnale, l'ampiezza dell "occhio" si riduce.
Si dice che il materiale del nucleo (e, in generale, il trasformatore T che lo comprende) va "in saturazione" quando all'aumentare del modulo del campo magnetico applicato H (in modo indifferente dal fatto che il segno sia positivo o negativo) il corrispondente valore di induzione magnetica B praticamente non cresce più (ossia quando le due cuspidi all'estremità dell'occhio dell'isteresi si orientano praticamente in direzione orizzontale) . La condizione di funzionamento in saturazione fa sì che l'assorbimento di corrente da parte del trasformatore cresca in modo anomalo.
Peraltro, si apprezzerà che l'insorgere delle condizioni di saturazione non è identificato da valori "puntiformi" del campo H e/o dell'induzione B. In generale si può affermare che il funzionamento in saturazione corrisponde a zone o regioni determinate del diagramma della figura 2, ad esempio a fasce di valori di campo magnetico H di ampiezza W situate alle due estremità del diagramma: si vedrà anzi che l'ampiezza W può costituire un parametro del procedimento di progettazione secondo varie forme di attuazione.
L'insorgere della saturazione nel trasformatore T può essere ricondotto a condizioni di funzionamento anomalo di tipo diverso.
Il caso più evidente è dato da un cortocircuito sul carico L (ossia con i terminali di uscita K3 e K4 del circuito collegati fra loro direttamente o con un carico ohmico interposto bassissimo). Questa condizione determina un notevole aumento dell'intensità della corrente che fluisce attraverso l'avvolgimento secondario del trasformatore, aumento che si riflette direttamente sull'avvolgimento primario.
In particolare, vale la seguente relazione:
Ni.Φ = Vin/2nf (1)
dove Vinindica la tensione ai capi dell'avvolgimento primario del trasformatore T, f è la frequenza di lavoro del trasformatore, Φ è il flusso di induzione magnetica e Ni è il rapporto di trasformazione (che si assume costante).
In presenza di un cortocircuito, assumendo NI costante e f anch'essa parimenti costante, si ha un incremento del flusso magnetico di induzione nel nucleo tale da portare il trasformatore a lavorare nella zona di saturazione.
Un fenomeno di saturazione sostanzialmente affine può insorgere anche per un aumento della temperatura del circuito 10 e del trasformatore T. L'aumento della temperatura induce infatti una degradazione delle caratteristiche ferro-magnetiche del nucleo, con una conseguente riduzione della soglia di saturazione del trasformatore T.
Anche un aumento graduale del carico L dovuto ad esempio ad un graduale deterioramento delle caratteristiche della lampada L, può indurre congiuntamente tanto un aumento della temperatura di lavoro del circuito 10 quanto un aumento della corrente assorbita, fenomeni ai quali spesso si accompagna una riduzione della frequenza di lavoro del trasformatore.
Tutti questi fenomeni, sulla base della relazione già richiamata in precedenza, comportano un aumento del flusso di induzione magnetica tale da portare ad un fenomeno complessivamente identificabile come un fenomeno di sovraccarico.
Varie forme di attuazione prevedono quindi di sfruttare il fatto che il trasformatore T operi in condizioni di saturazione come indicazione dell'insorgere di una condizione di funzionamento anomalo (surriscaldamento, cortocircuito, sovraccarico). Il tutto facendo sì che l'incremento di assorbimento di potenza da parte del trasformatore T conseguente al fatto che il trasformatore lavora in saturazione si traduca in un aumento dell'intensità di corrente che fluisce attraverso il fusibile 12, con conseguente intervento di protezione del fusibile 12 stesso che "salta" interrompendo l'alimentazione del circuito 10.
Il diagramma di flusso della figura 3 esemplifica una possibile sequenza di operazioni condotte nell'ambito di un procedimento secondo varie forme di attuazione.
In particolare, la figura 3 si riferisce a forme di attuazione in cui è previsto che il circuito 10 sia progettato in maniera tale da risultare protetto contro le condizioni di funzionamento anomalo o malfunzionamento descritte in precedenza, ossia:
- surriscaldamento,
- cortocircuito, e
- sovraccarico (graduale), ad esempio per effetto del deterioramento delle caratteristiche della lampada L.
In particolare, dopo una fase iniziale di avvio (start) il procedimento prevede fasi di indagine 102, 104, 106, 108 (realizzabili tramite computer) dirette a analizzare/studiare il comportamento del circuito 10 (misurandone e/o eventualmente simulandone il comportamento) in varie condizioni di funzionamento (ad esempio diversi valori di carico, collegamento al carico L con cavi corti o lunghi, diversi valori di tensione applicata all'ingresso, diversi valori di temperatura del trasformatore T e dei transistori Ql, Q2, ecc.), così da identificare le condizioni suscettibili di essere considerate come condizioni critiche di funzionamento oltre le quali si vuole che al circuito 10 sia impedito di funzionare ulteriormente onde evitare fenomeni negativi e/o almeno potenzialmente pericolosi.
Ad esempio, la tabella che segue illustra esempi di tabelle ottenibili con questo procedimento in cui sono correlati vari parametri di funzionamento di elementi del circuito 10 (si ricorda ancora una volta che la relativa topologia ha carattere puramente esemplificativo).
Dall'esame della tabella, anch'esso suscettibile di essere condotto in modo computerizzato, si rileva che le condizioni peggiori di funzionamento corrispondono a condizioni di cavo corto, valore massimo della tensione di ingresso, valore massimo della temperatura Ta e massimo carico nominale. In pratica le varie prove cui corrispondono i blocchi 102, 104, 106, 108 e le varie righe della tabella sopra riprodotta (le prove beninteso possono essere in numero qualsiasi, il riferimento a quattro prove ha carattere puramente esemplificativo) permette di identificare la condizione più critica, viene identificata in un passo indicato con 110.
La fase 110 può essere anche vista come diretta ad identificare, fra diverse condizioni di funzionamento potenzialmente critiche (cortocircuito, surriscaldamento, sovraccarico) , quella suscettibile di dimostrarsi "assorbente" rispetto alle altre, in quanto corrispondente a condizioni di funzionamento del trasformatore T che si manifestano di necessità anche nelle altre condizioni.
Ad esempio, in varie forme di attuazione, tale condizione "assorbente" può essere costituita dalla condizione di cortocircuito: si può infatti supporre che un trasformatore T tale da andare in saturazione in presenza di cortocircuito vada in oqni caso in saturazione anche in presenza di un surriscaldamento o di un sovraccarico a lunqo termine. Possono esistere tuttavia applicazioni per cui, ad esempio in vista di particolari condizioni ambientali di funzionamento, la condizione di surriscaldamento si riveli come tale da portare il trasformatore T in saturazione prima di quanto succederebbe per una condizione di cortocircuito. Non va per il resto dimenticato che condizioni critiche di funzionamento quali un cortocircuito e un surriscaldamento possono manifestarsi in modo pressoché simultaneo.
In fase di proqettazione/dimensionamento del trasformatore T (in particolare per quanto riquarda la scelta delle dimensioni e delle caratteristiche del nucleo dello stesso) , in un passo 112 si opera quindi in modo tale da assicurare che quando insorqe la suddetta condizione, il trasformatore T si trovi a lavorare nella zona di in saturazione .
Così come già detto, il riferirsi ad una "zona" di saturazione tiene in conto il fatto che, così come apprezzabile dall'osservazione del diagramma della figura 2, il funzionamento in saturazione del trasformatore corrisponde in generale ad un insieme di punti di tale diagramma. La fase 112 può essere resa parametrica nei termini schematicamente rappresentati sul diagramma della figura 2, ossia prevedendo che la fase di elaborazione posta alla base della scelta della caratteristica induzione B/campo magnetico H da adottare per realizzare il trasformatore T identifichi la zona di saturazione come corrispondente a un campo di valori del campo magnetico H avente un'ampiezza W; il valore W adottato per l'elaborazione è allora suscettibile di essere identificato come parametro di ingresso dal progettista con valori più o meno elevati secondo che, nella progettazione del circuito 10, si voglia adottare un atteggiamento più o meno conservativo/protettivo, ad esempio prevedendo che il trasformatore T vada in saturazione, determinando l'intervento del fusibile 12 e la conseguente disattivazione del circuito 10, anche solo quando il circuito 10 si avvicina ad una condizione di funzionamento considerata critica (con il rischio di disattivarlo senza stretta necessità) , oppure mirando ad evitare un intervento di protezione troppo precoce, assumendo che il trasformatore T sia considerato in saturazione soltanto in prossimità degli estremi della relativa caratteristica B/H.
La fase indicata con 114 nel diagramma di flusso della figura 3 corrisponde al dimensionamento dell'elemento di protezione, qui rappresentato dal fusibile 12, che, collegato nel circuito 10 in modo da risultare sensibile all'assorbimento da parte del trasformatore T, interviene quando il trasformatore T va in saturazione per disattivare 11 circuito 10 facendo venir meno la condizione di funzionamento critica.
In varie forme di attuazione, l'elemento di protezione 12 è semplicemente inserito in una delle linee di alimentazione del circuito su cui transita una corrente la cui intensità è funzione (immediata o al più con un leggero ritardo) dell'assorbimento da parte del trasformatore T.
In varie forme di attuazione, la fase 114, può comportare di determinare, ad esempio in base alla relazione più volte richiamata in precedenza:
il valore di segnale di ingresso (tensione e/o corrente) dell'avvolgimento primario del trasformatore T corrispondente alla condizione identificata come rappresentativa del funzionamento in saturazione),
- il valore assunto - in funzione della topologia del circuito 10 - dalla corrente attraverso l'elemento di protezione 12 quando il trasformatore T è in saturazione.
In un passo conclusivo 116, che precede un passo finale di STOP, quest'ultimo valore viene scelto come soglia di intervento dell'elemento di protezione 12.
Nel funzionamento di un circuito 10 progettato secondo tali criteri, quando - a seguito dell 'instaurarsi di una condizione di malfunzionamento (cortocircuito, surriscaldamento e/o sovraccarico) - il trasformatore T va in saturazione, la corrente attraverso l'elemento di protezione 12 raggiunge il valore di soglia; l'elemento di protezione 12 si attiva (ad esempio, nel caso di un fusibile, "salta", interrompendo l'alimentazione) ed il funzionamento del circuito 10 viene interrotto in sicurezza .
Il fatto di aver fatto riferimento, in quanto precede, ad un generico "elemento di protezione" mira a tenere in conto il fatto che, mentre gli esempi di attuazione qui considerati fanno riferimento ad un elemento di protezione costituito da un fusibile 12 interposto in un delle linee di ingresso del circuito, varie forme di attuazione possono prevedere o una diversa collocazione dell'elemento di protezione, oppure l'utilizzazione di elementi di protezione di tipo diverso, ad esempio un interruttore a bimetallo che si apre (eventualmente in modo non ripristinabile in automatico) al raggiungimento di un valore di corrente di soglia, oppure un interruttore ad effetto Hall od un relè Reed accoppiati al trasformatore T ed in grado di rilevare, e di intervenire disattivando il circuito, quando il flusso di induzione nel nucleo del trasformatore T raggiunge un valore identificato come corrispondente al funzionamento in saturazione.
Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno variare, anche in modo significativo, rispetto a quanto qui illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione così come definito dalla rivendicazioni annesse.

Claims (9)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per progettare circuiti elettrici (10) disattivabili in presenza di un malfunzionamento, i circuiti comprendendo un trasformatore a nucleo magnetico (T), il procedimento comprendendo: prevedere nel circuito (10) un elemento di protezione (12) sensibile all'assorbimento di potenza del trasformatore (T), l'elemento di protezione (12) presentando una soglia di intervento per disattivare il circuito elettrico (10), - scegliere, per il nucleo magnetico del trasformatore (T), una caratteristica induzione magnetica (B)/campo magnetico (H), che va in saturazione (W) in presenza di detto malfunzionamento, e - scegliere detta soglia di intervento dell'elemento di protezione (12) in corrispondenza della saturazione del nucleo del trasformatore (T).
  2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, comprendente : prevedere nel circuito (10) un elemento di protezione (12) attraversato da una corrente che è funzione dell'assorbimento di potenza del trasformatore (T), determinare il valore limite dell'intensità di corrente che attraversa detto elemento di protezione (12) quando il nucleo del trasformatore (T) è in saturazione, e - scegliere detta soglia di intervento dell'elemento di protezione (12) in corrispondenza di detto valore limite di intensità di corrente.
  3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, comprendente identificare detto malfunzionamento del circuito come almeno una condizione scelta fra: - cortocircuito dell'uscita; - surriscaldamento; - sovraccarico, con l'incremento della temperatura e della corrente di uscita.
  4. 4. Procedimento secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente identificare la condizione di saturazione in detta caratteristica induzione magnetica (B)/campo magnetico (H) come compresa in una fascia di ampiezza data (W) di valori di campo magnetico (H) di tale caratteristica.
  5. 5. Procedimento secondo la rivendicazione 4, comprendente variare in modo parametrico il valore di ampiezza (W) di detta fascia.
  6. 6. Procedimento secondo una qualsiasi delle presenti rivendicazioni, comprendente scegliere, quale elemento di protezione, un fusibile (12).
  7. 7. Procedimento secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente interporre detto elemento di protezione (12) in una linea di alimentazione (Kl) del circuito (10).
  8. 8. Circuito elettrico (10) disattivabile in presenza di un malfunzionamento, il circuito comprendendo: - un trasformatore con un nucleo magnetico (T) avente una caratteristica induzione magnetica (B)/campo magnetico (H) che va in saturazione (W) in presenza di detto malfunzionamento, e un elemento di protezione (12) sensibile all'assorbimento di potenza del trasformatore (T), detto elemento di protezione presentando una soglia di intervento per disattivare il circuito elettrico (10), detta soglia di intervento essendo corrispondente al valore di assorbimento di potenza del trasformatore (T) quando il nucleo di detto trasformatore (T) è in saturazione.
  9. 9. Circuito elettrico secondo la rivendicazione 8 sotto forma di circuito elettrico di alimentazione per sorgenti luminose (L). 10. c ircuito secondo la rivendicazione 8 o la rivendicazione 9, in cui il circuito (10) è un trasformatore elettronico con topologia a semiponte autooscillante .
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3466527A (en) * 1967-11-22 1969-09-09 Bell Telephone Labor Inc Overload protected switching regulator
DE4414362A1 (de) * 1994-02-21 1995-08-24 Tridonic Bauelemente Elektronischer Transformator
US20050225257A1 (en) * 2004-04-08 2005-10-13 International Rectifier Corporation Applications of halogen convertor control IC

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