MX2012003695A - Un inversor conectado a la red, sistema y metodo. - Google Patents

Abstract

Un inversor conectado a la red que se puede conectar a una red eléctrica, el inversor conectado a la red que comprende un inversor de contrafase de alimentación de corriente DC a DC que se puede operar para generar una forma de onda de corriente a partir de una fuente de voltaje DC, la forma de onda de corriente que está sincronizada sustancialmente con la red eléctrica, el inversor de contrafase que comprende un transformador que tiene un primer devanado lateral que se puede conectar a una batería y un segundo devanado lateral que se puede conectar a la red eléctrica, en donde un primer extremo del segundo devanado lateral del transformador se conecta entre un primer diodo y un segundo diodo, el primer diodo y el segundo diodo que se conectan en serie entre un hilo de salida positivo y un hilo de salida negativo y que están orientados en la misma dirección; un segundo extremo del segundo devanado lateral del transformador se conecta entre un primer capacitor y un segundo capacitor, el primer capacitor y el segundo capacitor que se conectan en serie entre el hilo de salida positivo y el hilo de salida negativo; un devanado adicionales de conecta en un extremo entre el primer capacitor y el segundo capacitor y se conecta en su otro extremo entre un tercer diodo y un cuarto diodo, el tercer diodo y el cuarto diodo que se conectan en serie entre el hilo de salida positivo y el hilo de salida negativo y ambos que están orientados en la misma dirección que el primer diodo y el segundo diodo.

Description

UN INVERSOR CONECTADO A LA RED, SISTEMA Y MÉTODO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un inversor conectado a la red, un método y un sistema.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA RELACIONADA Se está volviendo cada vez más atractivo para los consumidores domésticos de electricidad proporcionar electricidad a la red eléctrica. Esto es particularmente importante dado el rápido aumento en el consumo de electricidad, en especial durante los periodos de demanda máxima .

Es posible proporcionar esta electricidad usando los asi llamados "Inversores Conectados a la Red". Estos son convertidores de DC-DC los cuales conectan bancos de baterías a la red. Estos inversores tienden a ser muy grandes y costosos .

Un objetivo de la presente invención es solucionar estos problemas .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De acuerdo con un primer aspecto, aquí se proporciona un inversor conectado a la red, que se puede interconectar con una red de electricidad, el inversor conectado a la red que comprende un convertidor de contrafase de alimentación de corriente, operable para generar una forma de onda de corriente de una fuente de voltaje DC, la forma de onda de corriente que está sincronizada sustancialmente con la red eléctrica, el -convertidor de contrafase que comprende un transformador que tiene un primer lado que se puede conectar a una batería y un segundo lado que se puede conectar a la red, en donde cada uno de los dos lados primarios se conecta a la tierra por medio de un transistor de conmutación; y pinza de tensión respectivos se conectan entre el lado primario respectivo del transformador y el transistor de conmutación respectivo, la pinza de tensión que conmuta la corriente del lado primario respectivo del transformador cuando el transistor de conmutación se apaga.

La pinza de tensión puede comprender un capacitor conectado a la tierra, y un transistor de conmutación conectado en serie con el capacitor.

El primer lado del transformador puede tener un primer devanado el cual se conecta a un primer interruptor transistorizado y un segundo interruptor de transistor, el segundo interruptor de transistor es un transistor de efecto de campo que tiene el ánodo del diodo de cuerpo conectado al primer devanado, por lo cual, el primer interruptor se conecta a la tierra y el segundo interruptor se conecta a un primer capacitor, « el primer capacitor que se conecta entre el segundo interruptor y la tierra, en donde, para permitir que la corriente fluya a través del primer devanado, el primer interruptor se configura para estar abierto y el segundo interruptor se configura para estar conectado y el segundo interruptor se configura para estar desconectado, y después de un periodo de tiempo predeterminado de flujo de corriente, el primer interruptor se configura para estar desconectado, en por lo cual, un periodo predeterminado después., el segundo interruptor se configura para estar conectado.

Antes que el primer interruptor se conecte otra vez, el segundo interruptor puede estar configurado para estar desconectado .

De acuerdo con otro aspecto, aqui se proporciona un método para operar un inversor conectado a la red el cual se puede conectar a una red eléctrica, el inversor conectado a la red que comprende un convertidor de contrafase de alimentación de corriente DC a DC, el método que comprende generar una forma de onda de corriente desde una fuente de voltaje DC, la forma de onda de corriente que está sincronizada sustancialmente con la red de electricidad, el convertidor de contrafase que comprende un transformador que tiene un primer lado que se puede conectar a una batería y un segundo lado que se puede conectar a la red, en donde cada uno de los dos lados primarios se conecta a la tierra vía un transistor de conmutación; y pinzas de tensión respectivas se conectan entre el lado primario respectivo del transformador y el transistor de conmutación respectivo, en donde en la pinza, el método comprende conmutar la corriente del lado primario respectivo del transformador cuando el transistor de conmutación se apaga .

La pinza de tensión puede comprender un capacitor conectado a la tierra, y un transistor de conmutación conectado en serie con el capacitor.

El primer lado del transformador puede tener un primer devanado el cual se conecta a un primer interruptor de transistor y un segundo interruptor de transistor, el segundo interruptor de transistor es un transistor de efecto de campo que tiene el ánodo del diodo del cuerpo conectado al primer devanado, por lo cual el primer interruptor se conecta a la tierra y el segundo interruptor se conecta a un primer capacitor, el primer capacitor que se conecta entre el segundo interruptor y la tierra, en donde, para permitir el flujo de la corriente a través del primer devanado, el método comprende conectar el primer interruptor y desconectar el segundo interruptor. Y después de un periodo predeterminado de flujo de la corriente, desconectar el primer interruptor, por lo cual, un periodo predeterminado después, conectar el segundo interruptor .

Antes que se conecte otra vez el primer interruptor, el segundo interruptor puede ser desconectado.

De acuerdo con otro aspecto, aquí se proporciona un sistema que comprende un inversor conectado a la red de acuerdo con cualquiera de las modalidades anteriores, conectado entre una fuente de voltaje DC y la red.

Aquí también se proporciona un programa de computadora que contiene instrucciones legibles por computadora las cuales, cuando se cargan en una computadora, configuran la computadora para llevar a cabo un método de acuerdo con cualquiera de las modalidades.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los anteriores y otros objetivos, características y ventajas de la invención serán aparentes a partir de la siguiente descripción detallada de las modalidades ilustrativas, las cuales deben ser leídas en conexión con los dibujos anexos, en los cuales: La Figura 1 es un diagrama de bloques de acuerdo con una modalidad de la presente invención: la Figura 2 muestra un diagrama de temporización del diagrama de circuito que explica el convertidor DC-DC y el circuito de despliegue mostrado en la Figura 1; la Figura 3 muestra un diagrama de temporización asociado con el diagrama de circuito de la Figura 2; la Figura 4 muestra el lado secundario del transformador de acuerdo con las modalidades de la presente invención; la Figura 5 muestra un lazo de alimentación el cual controla el ciclo de trabajo del circuito mostrado en la Figura 2; las figuras 6A a 6C muestran una primera configuración de un transformador plano; y las figuras 7A a 7C muestran una segunda configuración del transformador plano.

DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Con referencia a la Figura 1, se muestra un sistema 100. El sistema 100 comprende una batería 110, un convertidor 120 DC a DC y un circuito 130 de despliegue. El convertidor 120 DC a DC y el circuito 130 de despliegue forman el inversor conectado a la red de acuerdo con las modalidades de la invención .

El circuito 130 de despliegue de conecta a un suministro principal de energía eléctrica proporcionado por la red de energía eléctrica principal (no se muestra) y el convertidor 120 DC a DC se conecta a la batería 110.

La batería 110, en esta modalidad, es una batería de 2k Wh la cual se compone típicamente de un número de celdas de batería. Cada celda de batería puede ser graduada a 30 Ah. La batería 110 es una fuente de voltaje DC capaz de suministrar alrededor de lkW de energía en cualquier momento. Sin embargo la invención no se limita a esto y también se puede usar cualquier tamaño y forma de la batería en las modalidades.

El inversor conectado a la red se conecta a la batería 110. El convertidor 120 DC a DC se conecta a la batería 110 usando, en las modalidades, tomas de aumentación de forma IEC estándar, las cuales incluirán típicamente una unidad de fusible integrado (no se muestra) . Un ejemplo de esto es el enchufe de tipo macho XLR de 4 clavijas.

La forma de onda de salida del convertidor 120 DC a DC se muestra en la Figura 1. La forma de onda de salida del convertidor 120 DC a DC es una forma de onda de corriente que se parece parcialmente a la señal rectificada. En otras palabras, aunque la salida del convertidor 120 de DC a DC es de hecho una corriente DC y no se produce usando un circuito de puente, esta parece y se conforma similar a una señal completamente rectificada como será aparente por la discusión de la Figura 2.

El circuito 120 de despliegue recibe la señal completamente rectificada y cambia la polaridad de la salida del convertidor 120 DC a DC a 100 Hz para generar una señal AC que tiene un voltaje instantáneo similar a aquel de la red eléctrica. En otras palabras, las "crestas" alternadas de la forma de onda de corriente generada por el convertidor 120 DC a DC se cambian a una polaridad opuesta. La salida del circuito 130 de despliegue es por lo tanto una señal con una frecuencia de alrededor de 50 Hz para corresponder a la de la red. Esto se muestra en la Figura 1.

Aunque los párrafos anteriores describen el sistema 100 como adecuado en un modo para transferir a la red eléctrica la electricidad la cual se almacena en la batería, el sistema 100 puede ser usado igualmente en reversa. En otras palabras, el sistema 100 puede operar en un segundo modo el cual permite que la batería 110 sea cargada usando la electricidad suministrada por la red. Por consiguiente, una modalidad proporciona un convertidor DC a DC de alimentación de corriente bidireccional el cual se basa en la circuitería de despliegue corriente abajo para generar una forma de onda AC a partir de su salida.

Haciendo referencia a la Figura 2, la batería 110 se muestra como conectada al convertidor 120 DC a DC. Los componentes del convertidor 120 DC a DC están rodeados por un recuadro discontinuo. La salida del convertidor 120 DC a DC se alimenta al circuito 130 de despliegue cuyos componentes están rodeados por otro recuadro discontinuo.

La operación del convertidor 120 DC a DC se describirá con mayor detalle con referencia a la Figura 3. Sin embargo, una descripción de la estructura del convertidor 120 DC a DC y del circuito 130 de despliegue se proporcionará con referencia a la Figura 2.

La batería 110 se muestra como un dispositivo de celda individual en la Figura 2 conectado al convertidor 120 DC a DC. Sin embargo, como se indica anteriormente en las modalidades, la batería 110 comprende una pluralidad de células .

La batería 110 se conecta a través de un capacitor de desacoplamiento C6. Una primera terminal de un primer transistor Ql de conmutación se conecta en serie con la batería 110. Conectado entre la segunda terminal del primer transistor de conmutación Ql y la tierra se encuentra un segundo transistor de conmutación Q2. Una primera terminal de un primer conductor Ll se conecta a la segunda terminal del primer transistor de conmutación Ql . El primer transistor de conmutación Ql, el segundo transistor de conmutación Q2 y el primer conductor Ll, se arreglan como un convertidor reductor sincrónico. La segunda terminal del primer inductor Ll se conecta a un devanado primario dividido de un transformador. En las modalidades, la segunda terminal del primer inductor Ll se conecta a una primera terminal del primer devanado primario del transformador y a la primera terminal del segundo devanado primario del transformador.

La primera terminal de un tercer transistor de conmutación Q3 se conecta a la segunda terminal del primer devanado primario y la segunda terminal del tercer transistor de conmutación Q3 se conecta a la tierra. La primera terminal de un cuarto transistor de conmutación Q4 se conecta a la segunda terminal del segundo devanado primario y la segunda terminal del cuarto transistor de conmutación Q4 se conecta a la tierra.

La primera terminal de un quinto transistor de conmutación Q5 se conecta entre la segunda terminal del primer devanado primario y la primera terminal del tercer transistor de conmutación Q3. Un primer capacitor Cl se conecta entre la segunda terminal del quinto transistor de conmutación Q5 y la tierra. Una primera terminal de un sector transistor de conmutación Q6 se conecta entre la segunda terminal del segundo devanado primario y la primera terminal del cuarto transistor de conmutación. Un segundo capacitor C2 se conecta entre la segunda terminal del sexto transistor de conmutación Q6 y la tierra.

Una primera terminal del devanado secundario del transformador se conecta a una segunda terminal de un tercer capacitor C3 y la primera terminal de un cuarto capacitor C . La segunda terminal del cuarto capacitor C4 se conecta a un hilo negativo. La primera terminal del tercer capacitor C3 se conecta a un hilo positivo. Una N-terminal de cátodo de un primer diodo DI también se conecta al hilo positivo. La terminal de ánodo del primer diodo DI se conecta a una segunda terminal del devanado secundario del transformador. La terminal de cátodo de un segundo iodo D2 también se conecta a la segunda terminal del devanado secundario del transformador. La terminal de ánodo del segundo diodo D2 se conecta al hilo negativo .

La terminal de cátodo del segundo diodo D2 se conecta a la terminal de ánodo del tercer diodo D3. Un octavo transistor de conmutación Q8 se conecta entre la terminal de cátodo del tercer diodo y el hilo negativo. Una segunda terminal de un séptimo transistor de conmutación Q7 se conecta a la segunda terminal del devanado secundario del transformador. La primera terminal del séptimo transistor de conmutación Q7 se conecta a la terminal de cátodo de un cuarto diodo D . La segunda terminal del cuarto diodo D4 se conecta al hilo positivo. Un quinto capacitor C5 se conecta entre la terminal de cátodo del cuarto diodo D4 y el hilo negativo. Se debe notar aquí que el tercero y el cuarto diodos D3 y D4 son diodos de Schottky los cuales exhiben una capacidad de conmutación rápida y los cuales tienen una calda de voltaje directo baja.

Como se indica anteriormente, conectado al convertidor 120 DC a DC se encuentra un circuito 130 de despliegue. El circuito 130 de despliegue se conecta en paralelo con el quinto capacitor C5. El circuito 130 de despliegue incluye un noveno a doceavo transistores de conmutación Q9-Q12. El noveno transistor de conmutación Q9 tiene una primera terminal conectada al hilo positivo y una segunda terminal conectada a una linea de salida negativa, el décimo transistor de conmutación Q10 se conecta entre el hilo positivo y la linea de salida positiva. El onceavo transistor de conmutación Qll se conecta entre la linea de salida negativa y el hilo negativo, y el doceavo transistor de conmutación Q12 se conecta entre el hilo negativo y la linea de salida positiva. Las lineas de salida positiva y negativa se conectan a la red eléctrica. En las modalidades, se proporciona circuiteria de filtrado entre las lineas de salida positiva y negativa y la red eléctrica.

Se debe notar aquí que el noveno a doceavo transistores de conmutación Q9 a Q12 son transistores MOSFET (Transistor de Efecto de Campo por Semiconductor de Óxido Metálico) . Esto significa que existe un diodo entre el drenador (cátodo) y la fuente (ánodo) del MOSFET. Este se conoce algunas veces como el "diodo del cuerpo" y existe en cualquier transistor de tipo de efecto de campo. En el noveno transistor de conmutación Q9 el drenador se conecta al hilo positivo, en el décimo transistor de conmutación Q10 el drenador se conecta al hilo positivo, en el onceavo transistor de conmutación Qll, el drenador se conecta al hilo de salida negativo y en el doceavo transistor de conmutación Q12, el drenador se conecta al hilo de salida positivo.

En otras palabras, en el primer modo (batería a la red) , el noveno a doceavo transistores de conmutación Q9 a Q12 se conmutan para generar una forma de onda apropiada, y en el segundo modo (red a batería) el noveno a doceavo transistores de conmutación Q9 a Q12 no se conmutan, lo que significa que el diodo del cuerpo entre el drenador y la fuente de cada MOSFET hace que el noveno al doceavo transistores de conmutación Q9 a Q12 operen como un rectificador de puente total lo cual produce una señal completamente rectificada a través del quinto capacitor C5. Esto asegura que el convertidor conectado a la red pueda operar en ambos modos y por lo tanto que sea bidireccional . Esto reduce el tamaño y el costo del inversor conectado a la red el cual podría tener convencionalmente un circuito que opera en el primer modo y un segundo circuito paralelo que opera en el segundo modo.

Haciendo referencia a la Figura 3, se dará ahora una explicación del convertidor 120 DC a DC.

Como se apreciará por las personas con experiencia, el convertidor 120 DC a DC se configura como un convertidor de contrafase de alimentación de corriente. En otras palabras, la salida del convertidor 120 DC a DC parece una señal de corriente rectificada. Esto es diferente a los convertidores 120 DC a DC convencionales en los inversores conectados a la red los cuales producen formas de onda de voltaje. Sin embargo, cualquier pequeña diferencia entre la forma de onda de voltaje generada por el inversor conectado a la red y la red a la cual se alimenta la electricidad resultará en corrientes grandes generadas (debido a la baja resistencia de la red y los filtros colocados entre el inversor conectado a la red y la red) . Por lo tanto, convencionalmente, los diseñadores han alterado las características de resistencia de los filtros para mitigar los valores grandes de corriente. Sin embargo, esto es muy complicado y resulta en circuitería compleja .

Con el fin de solucionar esto, la salida del convertidor 120 DC a DC es una forma de onda de corriente. Esto reduce la necesidad de ajustar la resistencia del filtro y por lo tanto reduce la complejidad de la circuiteria.

Con el fin de generar la forma de onda de corriente, el ciclo de trabajo del convertidor 120 DC a DC se ajusta. El mecanismo de control para generar el ciclo de trabajo se explicará posteriormente con referencia a la Figura 5.

Además del convertidor 120 DC a DC que se configura como un convertidor de contrafase de alimentación de corriente, se incluyen los interruptores adicionales Ql y Q2, como se muestra en la Figura 2. La inclusión de los interruptores Ql y Q2 proporciona una ventaja. Aunque no es convencional en el campo de los inversores conectados a la red, si se ha usado un convertidor de contrafase de alimentación de corriente, seria posible producir corriente para un voltaje de linea de salida superior a n.Vbat (donde n es la relación de transformación del transformador) . En otras palabras, seria posible generar una forma de onda de voltaje de salida entre n.Vbat y el voltaje de cresta del suministro doméstico. Esto se debe a que para los voltajes de la linea de salida por debajo de este valor, los voltajes a través del inductor Ll serian 0V ya que el voltaje reflejado en el lado del transformador de Ll seria igual a Vbat .

Con el fin de generar un voltaje de la linea de salida a través del rango de OV al voltaje de la línea de cresta (el cual en las modalidades es de 325V) , cuando el voltaje de la línea cae a n.Vbat, se agregan los interruptores adicionales Ql y Q2. Estos dos interruptores forman un circuito reductor-elevador. Es posible que el convertidor 120 DC a DC opere continuamente en el modo de Reductor-Elevador. Sin embargo, con el fin de reducir la pérdidas de conmutación los interruptores de Reductor-Elevador solo se operan cuando el voltaje de línea es igual o menor a n.Vbat. En otras palabras, ya que el modo de Reductor-Elevador solo se requiere cuando el voltaje de la línea es igual o menor a n.Vbat, el modo de Reductor-Elevador solo se opera cuando el voltaje de línea es igual o menor a n.Vbat.

Con el fin de determinar cuándo se opera el modo de Reductor-Elevador, se monitorea el voltaje a través de la batería. Se calcula el producto del voltaje a través de la batería y la relación de transformación del transformador. Este se compara con el voltaje instantáneo de la línea. Cuando el resultado de esta comparación indica que el voltaje de salida de la línea es menor que el producto del voltaje a través de la batería y la relación de transformación del transformador, se activa el modo de Reductor-Elevador. Se debe notar que el mecanismo para monitorear los voltajes y llevar a cabo el cálculo no se describen de aquí en adelante ya que estos serán apreciados por las personas experimentadas. Por ejemplo, el proceso podría ser manejado por un procesador digital con base en muestras de voltaje tomadas desde la circuitería del convertidor de DC a DC .

En la siguiente descripción, se debe notar que Ql y Q2 se conmutan. En otras palabras, en la siguiente descripción, se describirá la operación del circuito en el modo Reductor-Elevador .

Durante el tiempo de "activación" del ciclo de trabajo, Ql, Q3 y Q4 están conectados (es decir, el interruptor está cerrado) . Con el fin de evitar "sobrecarga" (es decir una vía acortada a la tierra) , Q2 se "desconecta" o es un interruptor abierto. Como se puede observar en la gráfica A de la Figura 3, el voltaje de drenador de Q2 durante el tiempo de "activación" es el voltaje de la batería". Como Q3 y Q4 están conectados, el voltaje a través de ambos devanados primarios es OV. Por consiguiente, el voltaje de la batería aparece a través del inductor Ll . Esto significa que la corriente (Ll) fluye a través del primer inductor Ll y que la corriente fluye en el primer y el segundo devanados primarios del transformador. En las modalidades, la corriente IL/2 fluirá en cada uno del primero y el segundo devanados primarios. Como se apreciará por las personas experimentadas, como no se presenta voltaje a través del primero y el segundo devanados primarios, no se presentará voltaje a través del devanado secundario. Por consiguiente, la salida del convertidor 120 DC a DC será la corriente suministrada por el quinto capacitor Q5.

Durante el tiempo de "desactivación" del ciclo de trabajo, Ql se desconecta y Q2 se conecta. Con el fin de evitar la sobrecarga, hay un ligero retardo entre estas transiciones. Durante el primer tiempo de "desactivación", Q3 se deja conectado y Q4 se desconecta. Como Ql está desconectado, el voltaje a través del primer Ll se invierte. El sexto transistor de conmutación Q6 es un transistor MOSFET. Por lo tanto, el drenador del sexto transistor de conmutación Q6 se conecta al segundo capacitor C2. Por consiguiente, aun cuanto el sexto transistor de conmutación Q6 está desconectado, el efecto del diodo dentro del sexto transistor de conmutación Q6 actúa como un diodo de conmutación para reducir el efecto del cambio repentino en el voltaje a través del segundo devanado primario del transformador. El diodo de conmutación estabiliza el voltaje de cresta a través del cuarto transistor de conmutación Q4 a 2Vlinea/n donde Vlinea es el voltaje instantáneo de la red y n es la relación de transformación del transformador, la cual, en una modalidad es 3 (es decir, 3 veces el número de bobinas en el lado secundario del transformador, en comparación con la totalidad del lado primario) .

Después de un corto retardo de alrededor de 20 secuencia de nucleótidos, el sexto transistor de conmutación Q6 se conecta permitiendo la inversión de la corriente. En otras palabras cuando Q6 se conecta, la corriente puede fluid fuera del segundo capacitor C2 a través de Q6. Cuando la corriente fluye a través del segundo devanado primario, vía Q6 y el segundo capacitor C2, se induce un voltaje en el segundo devanado. Esto desvia hacia adelante el primer diodo DI y por lo tanto transfiere la energía al circuito 130 de despliegue. Esto se muestra por la gráfica D de la Figura 3.

Como se muestra en la gráfica E de la Figura 3, la corriente del drenador a través del sexto transistor de conmutación Q6 varía linealmente con respecto al tiempo de desactivación del ciclo de trabajo de +11/2 a -11/2. Esto se debe a que el balance de amp-segundos debe ser mantenido en el capacitor de estabilización Cl. Durante la parte de "activación" posterior del ciclo de trabajo, Q4 necesita ser conectado y Q6 necesita ser desconectado. Es ventajoso desconectar Q6 ligeramente antes de que se conecte Q4. Esto se debe a que la corriente se ha invertido, el voltaje a través de Q4 se colapsa permitiendo el encendido de Q4 bajo condiciones de voltaje cero. Esto reduce las pérdidas de conmutación y por lo tanto mejora la eficiencia del convertidor 120 DC a DC .

Se lleva a cabo el siguiente tiempo de "activación" del ciclo de trabajo. En este, la conmutación y la operación es igual como en el tiempo de "activación" previo de modo que no se repetirá aquí.

El siguiente tiempo de "desactivación" del ciclo de trabajo es muy similar a aquel explicado anteriormente. Sin embargo, durante este tiempo de "desactivación", Q4 se debe conectado y Q3 se desconecta. Por consiguiente Q5, el cual es un interruptor MOSFET, tiene un efecto de diodo a través de su cuerpo, el cual conmuta la corriente a través del devanado primario del transformador. Por lo tanto, el voltaje a través de Q3 es 2VLinea/n. otra vez, Q5 se conecta poco tiempo después y la corriente se invierte. Esto significa que el voltaje a través del transformador es -Vlínea/2. Como se muestra en la gráfica E de la Figura 3, durante este segundo tiempo de "desactivación", la corriente del drenador a través de Q5 varia linealmente con respecto al tiempo de desactivación del ciclo de trabajo de +11/2 a -11/2. Por lo tanto, durante el siguiente ciclo de "activación", Q5 se desconecta ligeramente antes de que Q3 se conecte y otra vez, el voltaje a través de Q3 colapsa, permitiendo el encendido de Q3 bajo condiciones de voltaje cero.

Como se indica anteriormente, esta explicación de refiere al circuito que opera en el modo de Reductor-Elevador. En otras palabras, los párrafos anteriores describen la operación del convertidor 120 DC a DC cuando el voltaje de la linea es menor que o igual a n.Vbat. Cuando el voltaje de la linea es mayor a n.Vbat, el convertidor de DC a DC operará en un modo de Elevador. En esta situación, la conmutación de todos los transistores es la misma excepto que Q2 siempre esta desconectado. Por lo tanto, en el caso de que el convertidor 120 DC a DC esté operando en el modo de Elevador, el voltaje a través de Ll durante el tiempo de desactivación cae de Vlinea/n a (Vlinea/n) -Vbat .

Esto significa que cuando el convertidor 120 DC a DC cambia entre la operación en el modo de Elevador al modo de Reductor-Elevador, la corriente a través del inductor Ll puede cambiar rápidamente. Con el fin de reducir el efecto de esto, el modo de Reductor-Elevador se activa ligeramente antes. En otras palabras, aunque es posible iniciar la operación en el modo de Reductor-Elevador cuando el voltaje de la linea es menor o igual a n.Vbat, el convertidor 120 DC a DC comienza la operación en el modo de Reductor-Elevador cuando el voltaje de la linea de salida es n.Vbat + d (donde d es un voltaje pequeño de alrededor de 1.5V). De forma similar, aunque es posible detener la operación en el modo de Reductor-Elevador cuando el voltaje de la linea es mayor que n.Vbat, el convertidor 120 DC a DC detiene la operación en el modo de Reductor-Elevador (y en el modo de Elevador individualmente) , cuando el voltaje de la linea llega a n.Vbat + d.

Aunque los párrafos anteriores describen la activación del modo de Reductor-Elevador de forma temprana al identificar cuando el voltaje de la linea de salida llega a n.Vbat + d, potencialmente el ruido sobre la linea de salida podría activar de forma inadvertida una conmutación en el modo. Con el fin de reducir la posibilidad de esto, en las modalidades se cambia la temporización de la conmutación. En otras palabras, el modo de Reductor-Elevador se activa antes en el tiempo en que normalmente seria anticipado (en lugar de usar el voltaje como el activador) . Con el fin de lograr esto, se monitorea la fase del voltaje de la linea de salida. Durante un ciclo completo del voltaje de salida, la fase de la salida variará entre 0 y 360°. Esta fase seleccionada como el cambio sobre la fase varia dependiendo de la relación del voltaje de la linea de salida al voltaje de la batería. Sin embargo, en las modalidades típicas, a fase en el interruptor será alrededor de 37°.

Como se indica de aquí en adelante, la descripción anterior permite que el convertidor 120 DC a DC genere una forma de onda de corriente que parece una forma de onda de corriente AC completamente rectificada a la salida del convertidor 120 DC a DC . Con el fin de aplicar esto a la red, el circuito 130 de despliegue necesita generar una onda sinusoidal rectificada de onda completa que tiene un voltaje instantáneo que corresponde al de la red. Con el fin de lograr esto, el circuito 130 de despliegue se conmuta a 100HZ. En otras palabras, los transistores de conmutación Q10 y Qll se conmutan como un par, y los transistores de conmutación Q9 y Q12 se conmutan como un segundo par. Al conmutar los transistores de conmutación de esta forma, se reducen las pérdidas por conmutación en comparación con las técnicas convencionales donde .los puentes típicos se conmutan a frecuencias más altas, tales como 20-50kHz.

Como se indica anteriormente, la corriente de salida del convertidor 120 DC a DC fluye en DI y D2. Estos dos diodos actúan como diodos rectificadores. Q7 y Q8 son MOSFETs . En si, estos tienen diodos del cuerpo. Q7 y Q8 también operan solo cuando el inversor conectado a la red opera en el modo de red a batería como se explicará posteriormente. Por lo tanto durante el modo de batería a red (o el primer modo) Q7 y Q8 se dejan desconectados. Sin embargo, aun cuando Q7 y 18 están desconectados, como Q7 y Q8 son transistores de efecto de campo, estos tienen 1 efecto de diodos aun cuando están desconectados. Para evitar la reducción de la eficiencia de la corriente de recuperación inversa de los diodos de cuerpo, diodos de Schottky D3 y D4 evitan que la corriente fluya a las líneas positiva y negativa. En otras palabras, los diodos de Schottky D3 y D4 , se orientan para oponerse a la orientación de los diodos del cuerpo Q7 y 28. Si los diodos de Schottky D3 y D4 no estuvieran presentes, la corriente de recuperación inversa de estos diodos de cuerpo circula y aparece en el lado primario del transformador. En las modalidades, la corriente de recuperación inversa aparece en el circuito que comprende Q3 y Q4 durante el tiempo de "activación". Esto aumenta las pérdidas de conducción para estos dispositivos. Se debe notar que cualquier otro tipo de diodo sea suficiente (es decir, no son necesarios los diodos de Schottky) . Sin embargo, los diodos de Schottky son mejores que cualquier otro tipo de diodo puestos que estos tienen un voltaje de activación mejor lo cual mejora la eficiencia del circuito.

Ahora se describirá la operación del circuito en el segundo modo 8o el modo de red a batería) . En el segundo modo, los transistores Q8 a Q12 (circuitería de despliegue) no están conmutados, y permanecen estativos para formar y circuito rectificador. Con el fin de operar en el segundo modo, Q7 y Q8 se conmutan. Claramente, con el fin de evitar la conducción cruzada, Q7 y Q8 no se conmutan para estar "conectados" al mismo tiempo.

Durante el tiempo de "activación" durante el modo de red a batería Q7 se conecta lo que significa que Q8 permanece desconectado. La corriente fluye desde la red, a través de D4 y al devanado del transformador (vía C3) . Esto índice un voltaje de Vlínea/2 a través de C3 y por lo tanto en el devanado el transformador. En el modo de reductor-elevador durante el modo de red a batería, Q3 y Q6 están conectados, Ql esta desconectado, y Q2 está conectado. Esto resulta en un voltaje de n. Vlínea/2 aplicado a través de Ll . Debido al devanado dividido, un voltaje de Vlínea/n aparece a través de Q4.

Durante el tiempo de "desactivación" de Reductor-Elevador, Q6 se desconecta primero. Estos reduce el voltaje a través de Q4 a cero, de modo tal que Q4 se conecta durante el siquiente tiempo de "activación" de reductor-elevador, Q4 puede ser conmutado bajo condiciones de voltaje cero lo cual reduce las pérdidas siqnificativamente . Esto ya ha sido explicado con referencia al modo de batería a red. Se debe notar sin embarqo que durante este tiempo de "desactivación", Q4 aun esta desconectado. Adicionalmente, Q7 se desconecta. Por lo tanto, durante este tiempo de "desactivación", Q6, Q7 y Q8 están desconectados y Q2, Q3, y Q4 están conectados. Por consiquiente, el voltaje del transformador es cero con una corriente de IL/2 fluyendo a través de cada una de las piernas del devanado primario. El voltaje a través de Ll es por lo tanto Vbat.

Durante el tiempo de "activación" restante, Q8 se conecta y Q7 se desconecta. La corriente fluye desde la red, a través de D3 y hacia el devanado del transformador (vía C4). Esto reduce el voltaje de Vlínea/2 a través de C4 y por lo tanto, en el devanado del transformador. Por lo tanto, el voltaje n. Vlínea/2 aparece a través de Ll .

Se debe notar que el voltaje que aparece a través de nVlínea/2 asume que el voltaje a través de C3 y C4 es el mismo durante cada ciclo de conmutación. Aunque para la mayoría de los casos esto es correcto, existe una liqera posibilidad de que este no siempre sea el caso. En el caso de que el voltaje a través de C3 y C4 no sea el mismo durante cada ciclo de conmutación, ocurre un desbalance en Ll. Esto se debe a que el voltaje a través de C3 y C4 durante los ciclos respectivos aparece a través del transformador el cual carga Ll . Por lo tanto, durante un número de ciclos, el desbalance en Ll aumenta la diferencia entre los voltajes a través de C3 y C4. En otras palabras, la presencia de Ll actúa para aumentar la diferencia de voltaje a través del transformador durante los tiempos "impar" y "par" sucesivos. Esta retroalimentación positiva resulta en la saturación del núcleo del transformador. Como seria apreciado durante la saturación, el transformador actúa como un corto circuito. Como se explicará posteriormente, se puede introducir un devanado de balance en el circuito para mitigar este efecto.

Una configuración ejemplar del circuito para el devanado de balance se ilustra esquemáticamente en la Figura . Como se apreciará de una comparación de la Figura 4 y la Figura 2, la Figura 4 muestra una porción de la circuiteria del lado secundario del convertidor 120 DC a DC mostrado en la Figura 2, con los elementos similares del circuito que están identificados por números de referencia similares. El devanado del transformador del lado secundario se identifica en la Figura 4 como T2. Además, la Figura 4 muestra un número de elementos adicionales el circuito los cuales tienen la intención de prevenir, o al menos reducir, la incidencia de la saturación del transformador. Esta circuiteria adicional incluye un devanado Tb adicional el cual se conecta en un extremo vía la resistencia Rl entre el capacitor C3 y el capacitor C4, y se conecta en su otro extremo entre un diodo D5 y un diodo D6. Los diodos D5 y D6 se conecta en serie entre el hilo de salida positivo y el hilo de salida negativo y ambos se orientan en la misma dirección (es decir, hacia uno u otro del hilo de salida positivo y el hilo de salida negativo) como el diodo DI y el diodo D2.

Como se apreciará, es deseable que el extremo del devanado T2 del transformador entre los capacitores C3 y C4 sea estable. En un circuito ideal, la caída de voltaje a través de C3 y C4 sería identifica, logrando esto, pero en un circuito real puede surgir un desbalance en este punto, resultando en la saturación del transformador. Esto se mitiga en el presente caso por el devanado TB adicional, el cual funciona como una mitad de un divisor de potencial, con el devanado T2 del transformador que sirve como la otra mitad del divisor de potencial. Se apreciará que, al configurar T2 y TB para almacenar sustancialmente la misma cantidad de energía, por ejemplo, usando un mismo número o un número similar de vueltas del transformador para cada devanado, se puede establecer el punto medio entre T2 y TB, y por lo tanto el punto medio entre los capacitores C3 y C . La resistencia Rl sirve para reducir el efecto de los voltajes de e ondulación sobre los devanados, con cualquier voltaje de ondulación que se sobrepone a través de la resistencia 'Rl . Si la resistencia Rl no estuviera presente, una corriente intensa fluiría a través del devanado de balance.

Además del divisor de potencial proporcionado por el devanado adicional TB, el punto medio entre los capacitores C3 y C4 también se estabiliza al conectar las resistencias R2 y R3 a través de los capacitores C3 y C4. Las resistencias R2 y R3 tienen sustancialmente el mismo valor de resistencia, y formar un divisor de potencial adicional entre los hilos positivo y negativo para estabilizar el punto medio aunque el inversor conectado a la red no sea conmutado.

Regresando a la discusión sobre el modo de red a batería, como con el tiempo de "activación" par, Ql se desconecta y Q2 se conecta. Sin embargo, a diferencia del tiempo de "activación" par, Q4 se conecta (bajo las condiciones de voltaje cero explicadas anteriormente) , y Q5 se conecta. Q6 permanece desconectado y Q3 se desconecta. La operación del circuito es similar entonces a aquella explicada con referencia al tiempo de "activación" par. Sin embargo, durante el siguiente tiempo de "desactivación" Q5 se desconecta primero de modo tal que cuando Q3 se conecta durante el siguiente tiempo de "activación" de reductor-elevador, Q5 puede ser conmutado bajo condiciones de voltaje cero .

Como con el modo de batería a red, en el modo de elevador, Ql se deja conectado durante el ciclo de conmutación completo para reducir el voltaje a través del inductor durante el tiempo de activación, de Vlínea/n a (Vlínea/n) -Vbat .

El control del convertidor de contrafase se implementa en parte ajustando el ciclo de trabajo del convertidor 120 DC a DC . Más particularmente, la relación del tiempo de "activación" al tiempo de "desactivación" se varía con respecto al tiempo para generar una forma de onda de corriente deseada. La forma de onda de corriente deseada para la salida por el convertidor 12 0 DC a DC parece una forma de onda de corriente completamente rectificada. En una modalidad, esto se logra por medio de una corriente de referencia de ajuste de DSP (Procesador de Señales Digitales) y los lazos de control interno y externo. La Figura 5 ilustra esquemáticamente tal circuito 200 de control y sus conexiones al convertidor 12 0 DC a DC y la circuitería 130 de despliegue.

El circuito 200 de control comprende un comparador 14 0 del lazo externo el cual recibe una salida de la línea de corriente Innea desde la etapa 130 ' de despliegue y una corriente de referencia sintetizada digitalmente Iref recibida desde un DSP (no ms muestra) . El comparador 1 4 0 de lazos externos genera una señal de error del lazo externo sexterno a partir de la diferencia ( I nnea- I ref) entre la corriente de línea recibid Innea y la corriente de referencia Iref/ pasa esta a un amplificador 145 de errores del alzo externo. El comparador 140 del lazo externo y el amplificador 145 de errores del lazo externo sirven como un lazo de control externo. El amplificador 145 de error del lazo externo amplifica la señal de error del lazo externo sextemo generada por el comparador 140 del lazo externo y la pasa a un lazo interno del circuito 200 de control como Eextemo. En particular, el lazo interno comprende un comparador 150 del lazo interno el cual recibe la señal de error del lazo externo amplificada Eexterno del lazo externo y una corriente medida del inductor Iind desde el convertidor 120 DC-DC. El comparador 150 del lazo interno genera una señal de error el lazo interno Sinterno a partir de la diferencia ( Iind-Eextemo) entre la corriente medida del inductor Iind y la señal de error amplificada Eexterno del lazo externo. La señal de error del lazo interno Sinterno se pasa entonces a un amplificador 155 del error del lazo interno la cual amplifica la señal de error del lazo interno generada por el comparador 150 del lazo interno y la pasa a un modulador 160 de anchura del impulso, el cual usa la señal de error del lazo externo amplificada para modular una forma de onda de referencia de dientes de sierra para formar una señal de control del ciclo de trabajo Dctri- La señal de control Dctri sirve entonces para controlar la temporización de la conmutación de los varios transistores descritos en la Figura 2. Se arreciará que la señal de control del ciclo de trabajo Dctri puede no controla r directamente todos los interruptores - en algunos casos una versión desplazada o invertida de la señal de control del ciclo de trabajo Dctri se usará para accionar un interruptor particular, resultando en un retardo de temporizacion relativo deseado entre las transiciones de los interruptores particulares .

Se apreciará que la señal de error del lazo externo amplificada Eextemo, representa una diferencia entre la corriente de salida producida actualmente por la etapa 130 de despliegue y una corriente de referencia controlada digitalmente . Se entenderá que la corriente de referencia controlada digitalmente es en efecto una corriente objetivo la cual deben seguir la circuitería analógica del convertidor de DC-DC y la etapa 130 de despliegue. Este proceso del lazo externo activa un cambio relativamente lento de la corriente de linea de salida deseada. El lazo de control interno por otro lado, cambia rápidamente como una función de la corriente del inductor. La corriente de inductor se modula en efecto en una dirección particular por la señal de error generada por el lazo de control externo, para lograr el cambio gradual deseado en la corriente de linea vía la señal de control del ciclo de trabajo Dctri.

Como se discute anteriormente, el convertidor de DC-DC puede operar tanto en un modo de reductor y un modo de elevador. El propósito del modo de reductor es permitir que el voltaje de salida llegue a OV, el cual es necesario para generar la forma de onda de salida deseada. Sin embargo, la conmutación adicional de los transistores resulta en pérdidas por conmutación indeseables en el transistor Q2. Con el fin de reducir el impacto de estas pérdidas por conmutación, el modo de reductor- elevador es activo solo durante la generación de una porción de una forma de onda de voltaje. Durante la porción superior de la forma de onda de voltaje la topología de reductor-elevador no es necesaria para obtener los niveles de voltaje deseados, y por lo tanto, se usa un modo de elevador en el cual el transistor Q2 permanece conectado.

Aunque la descripción anterior se ha- discutido con referencia a una batería o baterías que son la fuente de DC, la invención no se limita de esa manera. Igualmente se puede usar cualquier tipo de fuente DC.

También, aunque la descripción anterior se ha descrito con referencia a elementos de circuito, en las modalidades estos elementos pueden ser controlados por un programa de computadora. Tal programa de computadora comprende instrucciones legibles por computadora los cuales, cuando se cargan en una computadora, configuran la computadora para llevar a cabo el método de las modalidades. Este programa puede ser almacenado en un medio de almacenamiento, tal como un disco óptico, o un servidor para distribución en una red.

El programa puede ser almacenado en una memoria dentro del inversor conectado a la red la cual puede proporcionar la temporización de la conmutación, por ejemplo, usando el procesador de señales digitales.

El convertidor de DC-DC anterior comprende un transformador. Son posibles varios tipos de transformadores. Por ejemplo se conocen los transformadores planos que proporcionan devanados montados sobre una pluralidad de placas de circuito impreso. Un problema con tales transformadores es que las varias placas de circuito impreso necesitan estar conectadas estructuralmente y eléctricamente durante el proceso de montaje y fabricación. Más particularmente, en un transformador plano convencional, los devanados deben ser soldados por separados. Se cree que un aumento en la eficiencia de puede lograr creando el transformador a partir de partes estampadas o secciones de PCB y conectando estos componentes usando el PCB principal, en lugar de directamente. Esto puede ser mejor desde una perspectiva de montaje y fabricación .

Haciendo referencia a las figuras 6A a 6C, se ilustra esquemáticamente una primera configuración de tal transformador plano, que liza un diseño por etapas. Haciendo referencia primero a la Figura 6A, un devanado primario se forma sobre tres tarjetas 1:1, 1:2 y 2:3, cada una con una abertura de recepción del núcleo 1112, 1114, 1116, una primera pista de devanado lateral 1122, 1124, 1125, una segunda pista de devanado lateral 1132, 1134, 1136, y diferentes posiciones de las terminales 1142, 1144, 1146, en el borde de las tarjetas respectivas. Cada una de las tarjetas primarias está hecha para su posicionamiento ' en una ranura etiquetada respectivamente en la Figura 6C . Un devanado secundario se muestra en la Figura 6B, y se forma sobre tres tarjetas 2:1, 2:2 2:3, otra vez cada una con una apertura 1212, 1214, 1216 de recepción del núcleo, una primera pista de devanado lateral 122, 1225, 1226, una segunda pista de devanado lateral 1232, 1234, 1246, y diferentes posiciones de las terminales 12452, 1244, 1246, en el borde de las tarjetas respectivas. Cada una de las tarjetas secundarias se ubica en una ranura etiquetada respectivamente en la Figura 6C. La Figura 6C ilustra seis ranuras de una tarjeta madre en la cual se debe instalar el transformador PCB (en forma de las seis tarjetas de las figuras 6? y 6B) . Las conexiones entre las ranuras en la tarjeta madre sirven para completar los circuitos de los devanados primario y secundario al conectar las seis tarjetas. En una ranura 1:1 dedicada a la tarjeta 1:1, se proporciona una conexión 1301 de entrada la cual sirve como una primera terminal para el devanado primario. La otra conexión mostrada en la ranura 1:1 se usa para conectarla a la ranura 1:1 dedicada a la tarjeta 1:2. La ranura 1:2 se conecta a la ranura 1:3 en una manera similar. La ranura 1:3 comprende una conexión 1303 de salida la cual sirve como una segunda terminal para el devanado primario. En una ranura 2:1 dedicada a la tarjeta 2:1, se proporciona una conexión 1305 de entrada la cual sirve como una primera terminal para el segundo devanado. La otra conexión mostrada en la ranura 2:1 se usa para conectarla a la ranura 2:2 dedicada a la tarjeta 2:2. La ranura 2:2 se conecta a la ranura 2:3 en una manera similar. La ranura 2:3 comprende una conexión de salida 1307 la cual sirve como una segunda terminal para el devanado secundario. Las terminales del borde de las tarjetas y las ranuras se intercalan entre las tarjetas para permitir las conexiones entre las ranuras.

Haciendo referencia a las figuras 7A a 7C, se ilustra esquemáticamente una segunda configuración de un transformador plano, que utiliza un diseño alternativo. Haciendo referencia a la Figura 7A, un devanado primario se forma sobre tres tarjetas identificas A, cada una con una apertura de recepción del núcleo 2112, 2114, 2116, una primera pista de devanado lateral 2122, 2124, 2126, una segunda pista del devanado lateral 2132, 2134, 2136 y las mismas posiciones de las terminales 2142, 2144, 2146 en el borde de las tarjetas respectivas. Cada una de la tarjetas primarias está destinada a ubicarse en una ranura etiquetada respectivamente en la Figura 7C. Un devanado secundario se muestra en la Figura 7B, y se forma sobre tres tarjetas idénticas B, otra vez cada una con una apertura de recepción del núcleo 2212, 2214, 2216, una primera pista del devanado lateral 2222, 2224, 2226, una segunda pista del devanado lateral 2232, 2234, 2236, y las mismas posiciones de las terminales 2242, 2244, 2246, en el borde de la tarjeta respectiva. Cada una de las tarjetas secundarias se ubica en una ranura ubicada respectivamente en la Figura 7C. La Figura 7C ilustra las seis ranuras de una tarjeta madre en la cual se debe montar el transformador PCB (en forma de las seis tarjetas de las figuras 7A y 7B) . Las conexiones entre las ranuras en la tarjeta madre sirven para completar los circuitos de los devanados primario y secundario al conectar las seis tarjetas. En una ranura Al dedicada a una de las tarjetas A, se proporciona una conexión 2311 de entrada la cual sirve como una primera terminal para el devanado primario. La otra conexión mostrada en la ranura Al se usa para conectarla a la ranura A2 dedicada a una segunda de las tarjetas A. la ranura A2 se conecta a la ranura A3 en una manera similar. La ranura ?3 comprende una conexión 2313 de entrada la cual sirve como una segunda terminal para el devanado primario. En una ranura Bl dedicada a una de tarjetas B, se proporciona una conexión 2315 de entrada la cual sirve como una primera terminal para el devanado secundario. La otra conexión mostrada en la ranura Bl se usa para conectarla a la ranura B2 dedicada a una segunda de las tarjetas B. la ranura B2 se conecta a la ranura B3 en una manera similar. La ranura B3 comprende una conexión 2317 de salida la cual sirve como una segunda terminal para el devanado secundario. Las terminales de borde de las tarjetas son idénticas en esta modalidad, y las terminales dentro de las ranuras posteriores de un devanado particular se alternan en su orientación para permitir las conexiones entre las ranuras. En este caso, el flujo de corriente se invierte cada vez de modo tal que la conexión de las ranuras cruzadas se puede alternar entre un extremo de la ranura y el otro. Una ventaja de esta configuración de que cada una de las tarjetas primarias (A) puede ser igual (sin requerirse intercalar las posiciones de las terminales) , y cada una de las tarjetas secundarias (B) pueden ser iguales.

Se contempla un método para fabricar un transformador, que comprende las etapas de: Proporcionar una primera pluralidad de tarjetas que contienen porciones de una devanado primario, y una segunda pluralidad de tarjetas que contienen porciones de un devanado secundario, cada porción que comprende una pista conductora de electricidad que tiene dos terminales en un borde de la tarjeta; proporcionar un panel que tenga una pluralidad de ranuras para recibir la primera pluralidad de tarjetas y la segunda pluralidad de tarjetas, las ranuras que se conectan eléctricamente; e insertar la primeras pluralidad de tarjetas y la segunda pluralidad de tarjetas en la pluralidad de ranuras; en donde las conexiones eléctricas dentro de la pluralidad de raneas completan un circuito con la primera pluralidad de tarjetas para formar el devanado primario, y completan un circuito con la segunda pluralidad de tarjetas para formar el devanado secundario.

Aunque aquí se han descrito en detalle las modalidades ilustrativas de la invención, con referencia a los dibujos anexos, se debe entender que la invención no se limita a esas modalidades precisas, y que las personas con experiencia pueden efectuar varios cambios y modificaciones en las mismas sin apartarse del ámbito y el espíritu de la invención como se define por las reivindicaciones anexas.

Claims (23)

REIVINDICACIONES

1. Un inversor conectado a la red, que se puede conectar a una red eléctrica, el inversor conectado a la red, que comprende un inversor de contra fase de corriente DC a DC, que se puede operar para generar una forma de onda de corriente a partir de una fuente de voltaje DC, la forma de onda de corriente que está sincronizada sustancialmente con la red eléctrica, el inversor de contrafase que comprende un transformador que tiene un primer devanado lateral que se puede conectar a una batería y un segundo devanado lateral que se puede conectar a la red, caracterizado porque un primer extremo del segundo devanado lateral del transformador se conecta entre un primer diodo y un segundo diodo, el primer diodo y el segundo diodo conectados en serie entre un hilo de salida positivo y un hilo de salida negativo y que se orientan en la misma dirección; un segundo extremo del segundo devanado lateral del transformador se conecta entre un primer capacitor y un segundo capacitor, el primer capacitor y el segundo capacitor que se conectan en serie entre el hilo de salida positivo y el hilo de salida negativo; un devanado adicional se conecta en un extremo entre el primer capacitor y el segundo capacitor, y se conecta en su otro extremo entre un tercer diodo y un cuarto diodo, el tercer diodo y el cuarto diodo que de conectan en serie entre el hilo de salida positivo y el hilo de salida negativo, y ambos que están orientados en la misma dirección que el primer diodo y el segundo diodo.

2. Un inversor conectado a la red de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque, el devanado adicional tiene sustancialmente el mismo número de vueltas que el segunda devanado lateral del transformador.

3. Un inversor conectado a la red de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque, el devanado adicional se conecta a un extremo del primer capacitor y el segundo capacitor vía una resistencia.

. Un inversor conectado a la red de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque una resistencia se conecta a través del primer capacitor.

5. Un inversor conectado a la red de acuerdo con los reivindicación 1, caracterizada porque, una resistencia se conecta a través del segundo capacitor.

6. Un inversor conectado a la red de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque, un primer transistor de efecto de campo y un segundo transistor de efecto de campo se conectan en serie entre el hilo positivo y el hilo negativo, los diodos de cuerpo de cada uno del primero y el segundo transistores de efecto de campo que están orientados en la misma dirección; y el segundo extremo del segundo devanado del transformador se conecta entre el primero y el segundo transistores de efecto de campo.

7. Un inversor conectado a la red de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque, un quinto diodo se conecta en serie con el primer transistor de efecto de campo entre el segundo extremo del segundo devanado y uno de los hilos positivo y negativo, el quinto diodo que está orientado en la dirección opuesta al diodo de cuerpo del primer transistor de efecto de campo.

8. Un inversor conectado a la red de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque, el quinto diodo es un diodo de Schottky.

9. Un inversor conectado a la red de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque, un sexto diodo se conecta en serie con el segundo transistor de efecto de campo entre el segundo extremo del segundo devanado y el otro de los hilos positivo y negativo, el sexto diodo que está orientado en la dirección opuesta al diodo de cuerpo del segundo transistor de efecto de campo.

10. Un inversor conectado a la red de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque, el sexto diodo es un diodo de Schottky.

11. Un método para operar un inversor conectado a la red que se puede conectar a una red eléctrica, el inversor conectado a la red que comprende un inversor de contrafase de corriente DC a DC, el método caracterizado porque comprende generar una forma onda de corriente a partir de una fuente de voltaje DC, la forma de onda de corriente que está sincronizada sustancialmente con la red eléctrica, el inversor de contrafase que comprende un transformador que tiene un primer devanado lateral que se puede conectar a una batería y un segundo devanado lateral gue se puede conectar a la red, en donde un primer extremo del segundo devanado lateral del transformador se conecta entre un primer diodo y un segundo diodo, el primer diodo y el segundo diodo que se conectan en serie entre un hilo de salida positivo y un hilo de salida negativo y que están orientados en la misma dirección; un segundo extremo del segundo devanado lateral del transformador se conecta entre un primer capacitor y un segundo capacitor, el primer capacitor y el segundo capacitor que se conectan en serie entre el hilo de salida positivo y el hilo de salida negativo; un devanado adicional se conecta en un extremo entre el primer capacitor y el segundo capacitor, y se conecta en si otro extremo entre un tercer diodo y un cuarto diodo, el tercer diodo y el cuarto diodo se conectan en serie entre el hilo de salida positivo y el hilo de salida negativo y ambos que están orientados en la misma dirección que el primer diodo y el segundo diodo.

12. Un método de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque, el devanado adicional tiene sustancialmente el mismo número de vueltas que el segundo devanado lateral del transformador.

13. Un método de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque, el devanado adicionales de conecta en un extremo del primer capacitor y el segundo capacitor por medio de una resistencia.

14. Un método de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque, una resistencia se conecta a través del primer capacitor.

15. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque, una resistencia se conecta a través del segundo capacitor.

16. Un método de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque, un primer transistor de efecto de campo y un segundo transistor de efecto de campo se conectan en serie entre el hilo positivo y el hilo negativo, los diodos de cuerpo de cada uno del primero y el segundo transistores de efecto de campo que están orientados en la misma dirección y el segundo extremo del segundo devanado del transformador se conecta entre el primero y el segundo transistores de efecto de campo .

17. Un método de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque, un quinto diodo de conecta en serie con el primer transistor de efecto de campo entre el segundo extremo del segundo devanado y uno de los hilos positivo y negativo, el quinto diodo que está orientado en la dirección opuesta al diodo de cuerpo del primer transistor de efecto de campo .

18. Un método de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizado porque, el quinto diodo es un diodo de Schottky.

19. Un método de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizado porque, un sexto diodo se conecta en serie con el segundo transistor de efecto de campo entre el segundo extremo del segundo devanado y el otro de los hilos positivo y negativo, el sexto diodo que está orientado en la dirección opuesta al diodo del cuerpo del segundo transistor de efecto de campo.

20. Un método de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado porque, el sexto diodo es un diodo de Schottky.

21. Un sistema, caracterizado porque, comprende un inversor conectado a una red de acuerdo con la reivindicación 1, conectado entre una fuente de DC y la red eléctrica.

22. Un programa de computadora, caracterizado porque, comprende instrucciones legibles por computadora, las cuales cuando se cargan en una computadora, configuran la computadora para llevar a cabo un método de acuerdo con la reivindicación 11.

23. Un medio de almacenamiento configurado para almacenar el programa de computadora de la reivindicación 22 en el mismo.