MX2013010516A - Dispositivo de conversion de energia. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de conversión de energía convierte una fuente de alimentación de CA en una CC para impulsar una carga CC, o convierte la CC en una pseudo-CA con una frecuencia y amplitud arbitrarias para impulsar una carga CA. En el dispositivo de conversión de energía, se inserta un resistor entre un terminal de salida en un lado negativo de un puente de diodos de rectificación y un circuito del conmutador semiconductor para corregir el factor de potencia, ambos extremos del resistor están conectados a los circuitos de inversión/desplazamiento de nivel configurados para realizar la inversión y desplazamiento de nivel, y las salidas de los circuitos de inversión/desplazamiento de nivel respectivos se introducen en un circuito diferencial, para adquirir una salida del circuito diferencial como información de detección de corriente, y se controla la conexión/desconexión del circuito conmutador semiconductor mediante el uso de la información de detección de corriente.

Description

DISPOSITIVO DE CONVERSIÓN DE ENERGÍA CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere a un dispositivo de conversión de energía para convertir una fuente de alimentación de corriente alterna (CA) en corriente continua (CC) para impulsar una carga CC, y a un dispositivo de conversión de energía para convertir una fuente de alimentación de CA en CC y convertirla adicionalmente en otra CA para impulsar una carga CA. La presente invención se refiere particularmente a un dispositivo de conversión de energía que rectifica una CA, tal como una fuente de alimentación de CA monofásica en una vivienda y similares, en una CC sustancial y reconvierte la CC obtenida en una CA con una frecuencia arbitraria mediante un circuito inversor, para impulsar una carga, tal como un motor eléctrico, a una velocidad variable, siendo aplicable por ejemplo a uno que constituye una bomba de calor provista de un compresor para comprimir un refrigerante, y realiza el enfriamiento, calentamiento o congelación de alimentos o similares. El dispositivo de conversión de energía de acuerdo con la presente invención está provisto de un circuito de control que tiene una configuración sencilla y que realiza la reducción en el componente armónico contenido en una corriente de la fuente de alimentación y la mejora en el factor de potencia.

ESTADO DE LA TÉCNICA Como se muestra en la Figura 3, un rectificador de este tipo rectifica una fuente de alimentación de CA 1 con un puente de diodos 2. Posteriormente, la corriente se cortocircuita con un conmutador semiconductor 33 mediante un reactor 31, el reactor 31 se carga con la corriente, y cuando el conmutador semiconductor 33 alcanza un estado desconectado, se suministra energía eléctrica a un condensador de suavizado 3 conectado a una carga mediante un diodo 32. Es decir, una corriente de la fuente de alimentación fluye incluso en un periodo cuando la tensión real de la fuente de alimentación de CA 1 es baja. Esto conduce a una reducción en el componente armónico en la corriente de la fuente de alimentación y una mejora en el factor de potencia. Particularmente para una reducción de tamaño de los componentes del circuito así como para una mejora en el factor de potencia, se detecta la corriente de la fuente de alimentación y se controla una conexión/desconexión del conmutador semiconductor 33 anterior, de manera que la corriente la misma forma de onda que la forma de onda de la tensión de la fuente de alimentación. Debe observarse que una descripción de un método de control específico para la corriente de la fuente de alimentación detectada ya se ha realizado en los ejemplos convencionales y, por tanto, se omitirá (por ejemplo, véase el Documento de Patente 1) .

Adicionalmente, en el lado de la carga, mediante el control de conexión/desconexión de un grupo conmutador semiconductor de un circuito inversor 4, una fuente de alimentación pseudo-CC suavizada por el condensador de suavizado 3 se convierte en una CA pseudo-trifásica, para impulsar un motor trifásico 6 y obtener energía para activar una bomba de calor o similar.

En la configuración de la Figura 3, como un método para detectar la corriente, se inserta un resistor 34 (en lo sucesivo en este documento denominado resistor de derivación) entre el lado negativo del puente de diodos 2 y el conmutador semiconductor 33. Se toma una caída de tensión debida al resistor como un valor de corriente (por ejemplo, véase el Documento de Patente 1) .

La Figura 4 es un diagrama de circuito que muestra un circuito usado a menudo para realizar el método de detección de corriente que se muestra en la Figura 3 utilizable en control real. Un terminal en el lado de la fuente de alimentación de CA 1001 de un resistor de derivación 1005 se introduce en el lado de entrada de inversión de un circuito amplificador operativo 2001 mediante un resistor 2002. Un potencial en el lado de entrada de no inversión del circuito amplificador operativo 2001 es el mismo que en el otro extremo del resistor de derivación 1005, y el mismo que en el lado negativo de una entrada de una fuente de alimentación de cada uno del circuito amplificador operativo 2001 y el circuito de control 1010.

De tal manera, la fuente de alimentación puede compartirse entre el circuito amplificador operativo 2001 y el circuito de control 1010 y, adicionalmente, el dispositivo de conversión de energía puede estar configurado por lo que se denomina sistema de circuito de la fuente de alimentación único en el que el lado negativo de la entrada de la fuente de alimentación se toma como un potencial de referencia. Debe observarse que el potencial en un extremo del resistor de derivación 1005 es una tensión menor que el potencial de referencia, pero está invertido y amplificado por el circuito amplificador operativo 2001, y cuando se introduce en el circuito de control 1010, se ha convertido de forma fiable en una mayor tensión que el potencial de referencia. Por esta razón, incluso cuando hay un lugar en parte del circuito en el que un potencial es menor que el potencial de referencia, solo se introduce una tensión igual a o menor que el potencial de referencia en el circuito amplificador operativo 2001 y el circuito de control 1010, permitiendo de esta manera el funcionamiento mediante un circuito de la fuente de alimentación único.

Después, en el circuito de control 1010, se controla una conexión/desconexión de un conmutador semiconductor 1006 de manera que el suministro de energía que fluye desde la fuente de alimentación de CA 1001 tiene una forma de onda senoidal. Adicionalmente, el circuito de control 1010 controla un circuito inversor 1009 para implementar el control de impulsión tal como para permitir la rotación apropiada de un motor 1002.

Documentos de la técnica anterior Documentos de patente Documento de Patente 1: JP 2003-79050 A Documento de Patente 2: JP 2003-250298 A Sumario de la invención Problema a resolver por la invención Sin embargo, en la configuración convencional, como se muestra en la Figura 5, cuando un circuito tal como el circuito inversor 1009 que impulsa el motor 1002 mediante una operación pulsátil está presente en el lado de carga, las irape'dancias 2091, 2092 del cable pueden provocar la aparición de una diferencia de potencial desde el circuito inversor 1009 de acuerdo con el pulso y adicionalmente una corriente de tipo pulsátil con la misma fase puede fluir debido a una capacitancia parasitaria 2090 a través del motor 1002 mediante una toma de tierra, como se indica por una linea discontinua. Por lo tanto, en el circuito como se muestra en la Figura 5, no solo se superponen el ruido en la dirección positiva y el ruido en la dirección negativa y la corriente no puede detectarse con precisión, sino que también puede inducirse la destrucción del circuito amplificador operativo 2001.

Por esta razón, una fuente de alimentación de control de un circuito de corrección del factor de potencia 5 y una fuente de alimentación de control en el lado del circuito inversor 4 en la Figura 3 están configurados por separado. Entre los dos sistemas de control con potenciales no coincidentes entre si, el control mutuo se realiza mediante una comunicación de tipo aislamiento, tal como un fotoacoplador . Adicionalmente, también hay otro método como se muestra en la Figura 6 en el que no se usa el resistor sino uno aislado del lado a detectar, tal como los sensores de corriente 41, 51, como el medio de detección de corriente (véase, por ejemplo, el Documento de Patente 2).

Un problema en el primer caso es que se requieren circuitos de la fuente de alimentación separados y un control fino de los dos sistemas de control es difícil de realizar.

Un problema en el último caso es que no puede usarse un resistor de bajo coste como el medio de detección de corriente .

La presente invención se ha creado para resolver los problemas convencionales y tiene como objeto proporcionar un dispositivo de conversión de energía en el que se comparte una fuente de alimentación de control entre el lado del circuito de corrección del factor de potencia de la fuente de alimentación y el lado del inversor, y se realiza el control mediante una detección de corriente de bajo coste mediante un resistor .

Medio para resolver el problema Para resolver los problemas convencionales, en un dispositivo de conversión de energía de la presente invención, se inserta un resistor entre un terminal de salida en un lado negativo de un puente de diodos de rectificación y un circuito de conmutación semiconductor para una corrección del factor de potencia, ambos extremos del resistor se introducen en circuitos configurados para realizar la inversión y el desplazamiento de nivel, y las salidas de los circuitos de inversión/desplazamiento de nivel se introducen en un circuito diferencial, para adquirir información de detección de corriente, y se controla la conexión/desconexión del circuito de conmutación semiconductor mediante el uso de la información de detección de corriente adquirida.

Por consiguiente, incluso cuando los potenciales en ambos extremos del resistor se alteran con respecto a un potencial de referencia del circuito, no se desvian de un intervalo de operación del circuito y, por lo tanto, es posible obtener constantemente una información precisa sobre la corriente.

Adicionalmente, un resistor en un lado de entrada del circuito configurado para realizar la inversión y desplazamiento de nivel puede dividirse en dos en serie, y un condensador puede conectarse entre un punto de conexión de los dos resistores y un terminal en un lado negativo de una fuente de alimentación de control. Esto puede, suprimir la alteración de un potencial en una región de alta frecuencia en la que un grado de amplificación disminuye en una parte del circuito de amplificación del circuito que realiza la inversión y el desplazamiento de nivel.

Adicionalmente, el resistor en el lado de entrada del circuito configurado para realizar la inversión y desplazamiento de nivel puede dividirse en dos en serie, y un diodo puede conectarse entre el punto de conexión de los dos resistores y el terminal en el lado negativo de la fuente de alimentación de control del circuito, de manera que fluya una corriente hacia el punto de conexión.

Por consiguiente, cuando hay una alteración muy grande del potencial, una disminución de potencial en el punto de conexión se restringe mediante el diodo, evitando de esta manera que entre una tensión excesiva en la parte del circuito de amplificación, para permitir la protección del circuito de amplificación.

Además, las constantes del circuito de inversión/desplazamiento de nivel y el circuito diferencial pueden ajustarse de manera que una ganancia del circuito de inversión/desplazamiento de nivel es menor que una ganancia del circuito diferencial. Por consiguiente, incluso cuando los potenciales en ambos extremos del resistor para detección de corriente se alteran en gran medida, la salida del circuito de inversión/desplazamiento de nivel está dentro de un intervalo de operación lineal del circuito, y la cantidad de alteración es cancelada por el circuito diferencial, permitiendo de esta manera una mejora adicional en la resistencia al ruido en todo el medio de detección de corriente .

Efectos de la invención El dispositivo de conversión de energía de la presente invención puede tener la fuente de alimentación de control compartida entre el lado del circuito de corrección del factor de potencia de la fuente de alimentación y el lado del inversor, mientras realiza una detección de corriente en el circuito de corrección del factor de potencia de la fuente de alimentación mediante el uso del resistor. Adicionalmente , puesto que puede realizarse mediante un denominado circuito de la fuente de alimentación único en el que el lado del potencial negativo de la fuente de alimentación de control es un potencial de referencia, el circuito de control puede reducirse de tamaño y simplificarse.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es un diagrama de bloques del circuito de un dispositivo de conversión de energía de acuerdo con una primera realización de la presente invención.

La Figura 2 es un diagrama de bloques del circuito de un dispositivo de conversión de energía de acuerdo con una segunda realización y una tercera realización de la presente invención .

La Figura 3 es un diagrama de bloques del circuito de un dispositivo de conversión de energía convencional.

La Figura 4 es un diagrama de bloques del circuito para ilustrar un principio de detección de corriente del dispositivo de conversión de energía convencional.

La Figura 5 es un diagrama de bloques del circuito' para ilustrar un problema en un circuito del dispositivo de conversión de energía 'convencional .

La Figura 6 es un diagrama de bloques del circuito de otro dispositivo de conversión de energía convencional.

DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES Un primer aspecto de la presente invención es un dispositivo de conversión de energía que convierte una fuente de alimentación de CA en CC para una carga CC, o la convierte en una pseudo-CA con frecuencia y amplitud arbitrarias, insertándose un resistor entre un terminal de salida en un lado negativo de un puente de diodos de rectificación configurado para rectificar la fuente de alimentación de CA y un circuito conmutador semiconductor para la corrección del factor de potencia de la fuente de alimentación, ambos extremos del resistor se introducen respectivamente en circuitos configurados para realizar la inversión y desplazamiento de nivel, y las salidas de los circuitos de inversión/desplazamiento de nivel respectivos se introducen en un circuito diferencial, para adquirir información de detección de corriente y se controla la conexión/desconexión del circuito conmutador semiconductor mediante el uso de la información de detección de corriente adquirida, de manera que se reduce un componente armónico contenido en la corriente de la fuente de alimentación o se mejora un factor de potencia de la fuente de alimentación de CA con lo que, incluso en el caso de fluctuaciones en el potencial del resistor insertado debido al ruido, el desplazamiento de nivel en un intervalo de operación del circuito diferencial se realiza mediante el circuito que realiza la inversión y el desplazamiento de nivel y, por tanto, es posible retirar un componente de fluctuación mediante el circuito diferencial y detectar con precisión la corriente de la fuente de alimentación de CA, para reducir el componente armónico contenido en la corriente de la fuente de alimentación y mejorar el factor de potencia.

En un segundo aspecto de la presente invención, en particular, se hace que un potencial de nivel, que es una referencia del circuito de inversión/desplazamiento de nivel en el primer aspecto de la presente invención, tenga un mayor potencial que el potencial más pequeño en una unidad de circuito para realizar la conversión a la salida de carga CC o pseudo-CA con una frecuencia y amplitud arbitrarias. Por tanto, el potencial a introducir en el circuito que realiza la inversión y desplazamiento de nivel se mantiene mayor que el potencial más pequeño, eliminando de esta manera la necesidad de usar el circuito que realiza la inversión y el desplazamiento de nivel y tiene un amplio intervalo de entrada de tensión para facilitar el diseño del circuito.

En un tercer aspecto de la presente invención, en particular, el resistor en el lado de entrada del circuito de inversión/desplazamiento de nivel en el primer o segundo aspecto de. la presente invención se divide en dos en serie, y un condensador se conecta entre un punto de conexión de los dos resistores y un terminal en el lado negativo de la fuente de alimentación de control del circuito y, de esta manera, un componente de ruido brusco, al que el circuito que realiza la inversión y desplazamiento de nivel no puede responder, puede retirarse, eliminando de esta manera la necesidad de usar el circuito que realiza la inversión y desplazamiento de nivel con un rendimiento de respuesta rápida, para facilitar el diseño del circuito.

En un cuarto aspecto de- la presente invención, en particular, se determina una constante de tiempo de acuerdo con un valor paralelo de los dos resistores divididos en el tercer aspecto de la presente invención y un valor de capacitancia del condensador, y la constante de¦ tiempo se hace más pequeña que un periodo del control de conexión/desconexión del conmutador semiconductor, no teniendo de esta manera influencia sobre una banda del control de conexión/desconexión del conmutador semiconductor, para permitir una realización apropiada y estable de la reducción en el componente armónico contenido en una corriente de la fuente de alimentación y una mejora en el factor de potencia.

En un quinto aspecto de la presente invención, en particular, el resistor, en cada uno del primer a cuarto aspectos de la presente invención, en el lado de entrada del circuito que realiza la inversión y desplazamiento de nivel se divide en dos en serie, y se conecta un diodo entre el punto de conexión de los dos resistores y el terminal en el lado negativo de la fuente de alimentación de control del circuito, de manera que una corriente fluye hacia el punto de conexión. Por consiguiente, cuando se mezcla un ruido que tiene una tensión negativa más allá de un intervalo permisible del circuito de inversión/desplazamiento de nivel, el diodo se conduce a una restricción de la tensión, eliminando de esta manera la necesidad de usar el circuito que realiza la inversión y desplazamiento de nivel con un amplio intervalo de entrada de tensión para facilitar el diseño del circuito.

En un sexto aspecto de la presente invención, en particular, la fuente de alimentación para controlar y activar el circuito de inversión/desplazamiento de nivel y el circuito diferencial en cada uno del primer a quinto aspectos de la presente invención es una fuente de alimentación de CC que tiene el potencial más pequeño de un circuito de control de impulsión para la carga CC o un circuito de control en la unidad del circuito para realizar la conversión a la pseudo-CA con una frecuencia y amplitud arbitrarias, y que tiene un mayor potencial que el potencial más pequeño y los siguientes potenciales se hacen iguales: un potencial en el lado negativo de la fuente de alimentación de CC que activa y controla un medio para reducir el componente armónico en la corriente de la fuente de alimentación de CA o para controlar la corrección del factor de potencia y un potencial en el lado negativo de la fuente de alimentación de CC que activa y controla la unidad del circuito para realizar la conversión a la carga CC o pseudo-CA con una frecuencia y amplitud arbitrarias .

Por consiguiente, la fuente de alimentación asociada con la activación/control puede compartirse, eliminando de esta manera la necesidad de proporcionar suministros de energía de control individual, para permitir la reducción de tamaño de la fuente de alimentación de control así como la reducción de tamaño del circuito de control de impulsión.

En un séptimo aspecto de la presente invención, en particular, las constantes del circuito de los circuitos de inversión/desplazamiento de nivel y el circuito diferencial pueden ajustarse de manera que una ganancia del circuito de inversión/desplazamiento de nivel en cada uno del primer a sexto aspectos de la presente invención es menor que una ganancia del circuito' diferencial.

Por consiguiente, incluso cuando los potenciales en ambos extremos del resistor para detección de corriente están alterados en gran medida, la salida del circuito de inversión/desplazamiento de nivel está dentro de un intervalo de operación lineal del circuito, y una cantidad de alteración es cancelada por el circuito diferencial, permitiendo de esta manera una mejora adicional en la resistencia al ruido en todo el medio de detección de corriente. Adicionalmente, cuando el circuito que realiza la inversión y el desplazamiento de nivel incluye un amplificador de operación, no es necesario que el amplificador de operación tenga un amplio intervalo de tensión de salida para facilitar el diseño del circuito.

En lo sucesivo en este documento, las realizaciones de la presente invención se describirán con referencia a los dibujos. Debe observarse que estas realizaciones no restringen la presente invención.

(Primera Realización) La Figura 1 es un diagrama de bloques del circuito completo de un dispositivo de conversión de energía de acuerdo con una primera realización de la presente invención.

En la Figura 1, una fuente de alimentación de GA- 1001 está conectada a un puente de diodos 1003 y está rectificada. El lado positivo de una salida de rectificación está conectado a un conmutador semiconductor 1006 y un diodo 1007 a través del reactor 1004. El otro extremo del diodo 1007 está conectado a un condensador de suavizado 1008. El lado negativo de la salida de rectificación está conectado al conmutador semiconductor 1006 y al condensador de suavizado 1008 a través de un resistor de conmutación 1005. Mediante estos circuitos, la salida de la fuente de alimentación de. CA 1001 se rectifica y suaviza, para constituir una fuente de alimentación sustancialmente de CA. Particularmente, la conexión/desconexión del conmutador semiconductor 1006 permite que una corriente fluya desde la fuente de alimentación de CA 1001 incluso en un periodo cuando la tensión de la fuente de alimentación de CA 1001 es baja, conduciendo de esta manera a una mejora en el factor de potencia y una reducción de la corriente armónica de la fuente de alimentación. La energía eléctrica que se ha convertido sustancialmente en CC mediante el condensador de suavizado 1008 se convierte en otra pseudo-CA mediante un circuito inversor 1009 para impulsar un motor 1002. Un potencial de referencia (potencial cero) de un grupo de estos circuitos se coloca en el lado negativo del condensador de suavizado 1008.

La corriente de la fuente de alimentación de CA 1001 se detecta mediante una diferencia de potencial entre ambos extremos del resistor de derivación 1005. Esta información de las tensiones en ambos extremos se introduce en un primer circuito de inversión/desplazamiento de nivel y un segundo circuito de inversión/desplazamiento de nivel. El primer circuito de inversión/desplazamiento de nivel incluye una fuente de tensión de referencia 1150, los resistores 1102, 1103, 1104 y un circuito de amplificación operativo 1101 y realiza la inversión y desplazamiento de nivel. El segundo circuito de inversión/desplazamiento de nivel incluye la fuente de tensión de referencia 1150, los resistores 1202, 1203, 1204 y un circuito de amplificación operativo 1201. Debe observarse que un condensador 1105 y un diodo 1106 están dispuestos entre un punto de conexión de los resistores 1102 y 1103 y un potencial de referencia (potencial cero) y un condensador 1205 y un diodo 1206 están dispuestos entre un punto de conexión de los resistores 1202 y 1203 y un potencial de referencia (potencial cero) . Adicionalmente , el potencial de referencia (potencial cero) se usa en los lados negativos de las fuentes de alimentación que impulsan los circuitos amplificadores operativos 1101, 1201.

Las salidas de los circuitos amplificadores operativos 1101, 1201 se introducen respectivamente en los resistores 1302, 1304 para activar un circuito diferencial que incluye los resistores 1302, 1303, 1304, 1305 y un circuito amplificador operativo 1301. Se extrae la diferencia entre las salidas de los circuitos amplificadores operativos 1101, 1102 y una salida del circuito amplificador operativo 1301 se introduce en un circuito de control 1010 como un resultado de la detección de corriente.

El circuito de control 1010 se realiza mediante un microordenador o similar y, de acuerdo con un exceso y deficiencia de la corriente detectada, se ajusta una proporción para conectar/desconectar el conmutador semiconductor 1006, dando como resultado un ajuste la corriente de entrada. Adicionalmente, el circuito de control 1010 puede controlar también el inversor 1009.

Respecto al dispositivo de conversión de energía configurado de esta manera, su funcionamiento y acción se describirán a continuación.

Cuando se impulsa el motor 1002 como una carga, una corriente fluye desde la fuente de alimentación de CA 1001 y ocurre una diferencia de potencial en el resistor de derivación 1005. Puesto que una dirección en la que fluye la corriente a través del resistor de derivación 1005 es una dirección desde la derecha hasta la izquierda en la figura, un potencial en el lado del condensador de suavizado 1008 es el potencial de referencia (potencial cero), y un potencial en el lado del puente de diodos 1003 es un potencial inferior. Una tensión de salida Vo_l del circuito amplificador operativo 1101 se expresa mediante la siguiente fórmula cuando un potencial del resistor en el lado del condensador de suavizado es V0, un potencial en la fuente de tensión de referencia 1150 es Vref y los valores de los resistores respectivos 1102, 1103, 1104 son R1102, R1103, R1104.

Vo_l = { (R1102+R1103+R1104) / (R1102 + R1103)}Vref - {R1104/ (R1102+R1103) }V1 (Fórmula 1) Análogamente, una tensión de salida Vo_2 del circuito amplificador operativo 1201 se expresa mediante la siguiente fórmula cuando un potencial en el lado del puente de diodos es V2, el potencial en la fuente de tensión de referencia 1150 es Vref y los valores de los resistores respectivos 1202, 1203, 1204 son R1202, R1203, R1204.

Vo_2 = { (R1202+R1203+R1204) / (R1202+R1203) }Vref - {R1204/ (R1202+R1203) }V2 (Fórmula 2) En este documento, Vref es un valor positivo, VI es sustancialmente cero y V2 es un valor negativo y, de esta manera, tanto Vo_l como Vo_2 son valores positivos mayores que Vref. Es decir, incluso cuando los valores de VI y V2 se alteran por algún ruido, las salidas son potenciales positivos, y los circuitos amplificadores operativos 1101, 1201 funcionan apropiadamente.

A continuación, se describirá el funcionamiento del condensador 1105. Al conectar el condensador 1105, un ruido brusco generado en cada extremo del resistor de condensación 1005 es absorbido por los resistores 1102, 1103 y el condensador 1105. Puesto que el componente brusco es absorbido en el terminal del condensador 1105, el componente brusco se atenúa también desde la salida del circuito formado por los resistores 1103, 1104 y el circuito amplificador operativo 1101. Es decir, puede atenuarse incluso un componente de ruido más allá de la banda del circuito amplificador operativo 1101. El condensador 1205 funciona de una manera similar. Una frecuencia de la atenuación del condensador 1105 se ajusta deseablemente más alta que una frecuencia en el control de conexión/desconexión del conmutador semiconductor 1006 en consideración de una influencia por el conmutador semiconductor 1006 sobre un sistema de control de retroalimentación .

A continuación, se describirá el funcionamiento del diodo 1106. Puesto que el potencial del terminal conectado al diodo 1106 normalmente se ajusta a un potencial positivo, no está relacionado con el funcionamiento del circuito amplificador operativo 1101. Sin embargo, en el caso de la primera carga del condensador de suavizado 1008, o en algún otro caso, cuando fluye una corriente excesiva, el potencial del resistor de derivación 1005 resulta muy bajo. Hay algunos casos donde el potencial supera una región para el funcionamiento del circuito amplificador operativo 1101, el potencial del terminal de entrada del circuito amplificador operativo 1101 es menor que el potencial de referencia (potencial cero) puesto que la fuente de alimentación del circuito amplificador operativo 1101 y el circuito amplificador operativo 1101 pueden degradarse. Por tanto, se requiere seleccionar el circuito amplificador operativo 1101 que tiene un mayor intervalo de tensión de entrada que el intervalo de tensión de la fuente de alimentación. Sin embargo, con el diodo 1006 proporcionado previamente, el potencial del terminal de entrada del circuito amplificador operativo 1101 no resulta igual a o menor que el potencial de referencia (potencial cero) y, por tanto, es posible usar el circuito amplificador operativo 1101 que tiene un intervalo de tensión de entrada dentro del intervalo de tensión de la fuente de alimentación.

Como se ha descrito anteriormente, las salidas de los circuitos amplificadores operativos 1101, 1201 pueden funcionar linealmente incluso en el caso de la superposición de ruido y, por tanto, la introducción de las salidas en el circuito diferencial incluyendo los resistores 1302, 1303, 1304, 1305 y el circuito amplificador operativo 1301 permite la detección de una corriente de entrada con el componente de ruido cancelado.

Puesto que el lado negativo de la fuente de alimentación para activación puede compartirse entre todos estos circuitos, es posible simplificar el circuito de la fuente de alimentación. Adicionalmente, el control de impulsión del inversor 1009 se realiza también por el mismo circuito de control 1010, facilitando de esta manera la realización de un control de conversión de energía fino de acuerdo con el estado de carga.

(Segunda Realización) La Figura 2 es un diagrama de bloques del circuito de un dispositivo de conversión de energía de acuerdo con una segunda realización de la presente invención. En la Figura 2, el funcionamiento básico y similares son idénticos a los de la primera realización, y solo se describirán las diferencias respecto a esta.

Una primera diferencia es que los condensadores 1107, 1207 se proporcionan en paralelo con los resistores 1104, 1204 en sistemas de retroalimentación negativos de los circuitos amplificadores operativos 1101, 1201. Esto puede aumentar adicionalmente las características de atenuación del componente de alta frecuencia mediante el circuito de inversión/desplazamiento de nivel formado por los circuitos amplificadores operativos 1101, 1201.

Una segunda diferencia es que los condensadores se proporcionan en paralelo con los resistores 1301, 1305 en el circuito diferencial formado por el circuito amplificador operativo 1301. Esto puede atenuar un componente de alta frecuencia en el circuito diferencial.

Es decir, añadir la primera diferencia y la segunda diferencia puede retirar una diversidad de componentes de ruido que se mezclan en el medio de detección de corriente mediante el uso del resistor de derivación 1005. De esta manera, se potencia la precisión en el control de la corriente de la fuente de alimentación, para aliviar una carga de un sistema de transmisión y potenciar la eficacia de uso de la fuente de alimentación.

(Tercera Realización) En la Figura 2 se describirá una tercera realización de la presente invención. El funcionamiento básico es similar al de la primera y segunda realizaciones y, por tanto, se omitirá una descripción del mismo.

En la Figura 2, la tensión de salida en el circuito de inversión/desplazamiento de nivel 1101 se expresa mediante la (Fórmula 1) y una ganancia Av_l con respecto a la tensión de entrada se expresa mediante la siguiente fórmula.

Av_l = R1104/ (R1102+R1103) (Fórmula 3) Análogamente, la tensión de salida del circuito de inversión/desplazamiento de nivel 1201 se expresa mediante la (Fórmula 2), y una ganancia Av_2 con respecto a la tensión de entrada se expresa mediante la siguiente fórmula.

Av_2 = R1204/ (R1202+R1203) (Fórmula 4) A partir de las Fórmulas 1, 2, las salidas de los circuitos de inversión/desplazamiento de nivel se relacionan con las ganancias de los circuitos respectivos. En el caso de alteración del potencial en cada extremo del resistor para detección de corriente, cuando las ganancias son grandes, las salidas de los circuitos de inversión/desplazamiento de nivel cambian en gran medida. Es decir, la alteración del potencial en cada extremo del resistor se expande mediante las ganancias de los circuitos. Una pequeña alteración del potencial puede expandirse mediante las ganancias de los circuitos, y las salidas de los circuitos de inversión/desplazamiento de nivel pueden superar el intervalo de funcionamiento lineal de los circuitos y, en este caso, una cantidad de alteración no puede cancelarse en el circuito de amplificación diferencial, y se deteriora la resistencia al ruido de todo el medio de detección de corriente.

Por otro lado, el circuito de amplificación diferencial es menos susceptible al mismo ruido . que entra por dos entradas, permitiendo de esta manera un aumento en las ganancias de los circuitos.

Por consiguiente, ajustando las constantes de circuito de los circuitos de inversión/desplazamiento de nivel y el circuito diferencial de manera que las ganancias en los circuitos de inversión/desplazamiento de nivel sean menores que la ganancia del circuito diferencial, es posible asegurar una ganancia total necesaria del medio de detección de corriente, y también asegurar un margen de ruido de todo el medio de detección de corriente.

Aplicabilidad industrial Como se ha descrito, un dispositivo de conversión de energía de acuerdo con la presente invención puede potenciar la eficacia de uso de una fuente de alimentación, siendo aplicable, por tanto, por ejemplo a uno que constituye una bomba de calor mediante un compresor que comprime un refrigerante y realiza el calentamiento/enfriamiento o congelación/refrigeración de alimentos o similares.

Lista de símbolos de referencia 1001 fuente de alimentación de CA 1005 resistor de derivación 1008 condensador de suavizado 1102, 1103, 1104, 1202, 1203, 1204, 1302, 1303, 1304, resistor 1101, 1201, 1301 circuito amplificador operativo 1010 circuito de control 1105, 1107, 1205, 1207, 1306, 1307 condensador 1106, 1206 diodo 1150 fuente de tensión de referencia

Claims (11)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiéndose descrito la presente invención como antecede, se considera como una novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1.- Un dispositivo de conversión de energía, que comprende un puente de diodos de rectificación configurado para rectificar una fuente de alimentación de CA y un circuito conmutador semiconductor para la corrección del factor de potencia de la fuente de alimentación, y convertir la fuente de alimentación de CA en CC para impulsar una carga CC, o convierte la CC en pseudo-CA con una frecuencia y amplitud arbitrarias para impulsar una carga CA, caracterizado por que se inserta un resistor entre un terminal de salida en un lado negativo del puente de diodos de rectificación y el circuito conmutador semiconductor, ambos extremos del resistor se conectan a los circuitos de inversión/desplazamiento de nivel configurados para realizar la inversión y desplazamiento de nivel, y las salidas de los circuitos de inversión/desplazamiento de nivel se introducen en un circuito diferencial para adquirir una salida del circuito diferencial como información de detección de corriente, y se controla la conexión/desconexión del circuito conmutador semiconductor mediante el uso de la información de detección de corriente.

2. - El dispositivo de conversión de energía de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que se hace que un potencial de nivel que es una referencia del circuito de inversión/desplazamiento de nivel sea un potencial mayor que el potencial más pequeño en una unidad de circuito configurada para realizar la conversión a la salida de la carga CC o pseudo-CA con una frecuencia y amplitud arbitrarias .

3. - El dispositivo de conversión de energía de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que un resistor en un lado de entrada del circuito de inversión/desplazamiento de nivel se divide en dos en serie, y un condensador se conecta entre un punto de conexión de los dos resistores y un terminal en el lado negativo de una fuente de alimentación de control del circuito.

4. - El dispositivo de conversión de energía de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que se determina una constante de tiempo mediante un valor paralelo de los dos resistores divididos y un valor de capacitancia del condensador, y una frecuencia que se determina de acuerdo con la constante de tiempo es menor que una frecuencia de banda de un amplificador que constituye el circuito de inversión/desplazamiento de nivel.

5. - El dispositivo de conversión de energía de acuerdo con la reivindicación 3 o 4, caracterizado por que la constante de tiempo que se determina mediante el valor paralelo de los dos resistores divididos y el valor de capacitancia del condensador es menor que un periodo para el control de conexión/desconexión del conmutador semiconductor.

6. - El dispositivo de conversión de energía de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por que la constante de tiempo es de un sexto a un décimo tan grande como el periodo para el control de conexión/desconexión del conmutador semiconductor.

7. - El dispositivo de conversión de energía de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que al menos cualquier circuito del circuito de inversión/desplazamiento de nivel o el circuito diferencial tiene características para atenuar el componente de mayor frecuencia que la frecuencia para el control de conexión/desconexión del conmutador semiconductor.

8. - El dispositivo de conversión de energía de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que el resistor en el lado de entrada del circuito de inversión/desplazamiento de nivel se divide en dos en serie, y un diodo está conectado entre un punto de conexión de los resistores y un terminal en un lado negativo de una fuente de alimentación de control, de manera que una corriente fluye hacia el punto de conexión.

9.- El dispositivo de conversión de energía de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que una fuente de alimentación configurada para activar el circuito de inversión/desplazamiento de nivel y el circuito diferencial es una fuente de alimentación de CC que tiene un potencial más pequeño que un circuito de control para impulsar la carga CC o un circuito para controlar una unidad de circuito para realizar la conversión a la pseudo-CA con una frecuencia y amplitud arbitrarias y un mayor potencial que el potencial más pequeño.

10.- El dispositivo de conversión de energía de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por que los potenciales se hacen iguales, siendo los potenciales un potencial en un lado negativo de la fuente de alimentación de CC para activar el circuito de inversión/desplazamiento de nivel y el circuito diferencial, un potencial en el lado negativo de la fuente de alimentación de CC configurado para activar y controlar un medio para reducir un componente armónico en la corriente de la fuente de alimentación de CA o controlar la corrección del factor de potencia, y un potencial en el lado negativo de la fuente de alimentación de CC configurado para activar y controlar el circuito de control para la carga CC en la unidad de circuito para realizar la conversión a la pseudo-CA con una frecuencia y amplitud arbitrarias.

11.- El dispositivo de conversión de energía de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que las constantes del circuito de los circuitos de inversión/desplazamiento de nivel y el circuito diferencial se ajustan de manera que una ganancia de los circuitos de inversión/desplazamiento de nivel es menor que una ganancia del circuito diferencial.