Patent ES-2781192-T3 (ES)
Title: Controlador y método de control para contactor de corriente alterna
Inventor: YU FEI
IPC: H02M7/04
Filed: 2015-07-23
Granted: 2020-08-31
Abstract: Un controlador para un contactor de corriente alterna, que comprende: un circuito de filtración y rectificación (101, 102) adaptado para ser conectado a una corriente alterna exterior y adaptado para filtrar y rectificar la corriente alterna exterior; un componente de electroimán (103, 106, 107) adaptado para realizar acciones de atracción, retención o liberación, en el que el circuito de filtración y rectificación (101, 102) está adaptado para activar el componente de electroimán (103, 106, 107); un circuito de transistor de potencia (104, 109) conectado al componente de electroimán (103, 106, 107); un microcontrolador (112) adaptado para controlar la conexión o desconexión del circuito de transistor de potencia (104, 109) de manera que se controle el componente de electroimán (103, 106, 107) para realizar las acciones de atracción, retención o liberación, en el que el microcontrolador (112) está conectado al circuito de transistor de potencia (104, 109); un bucle de control de voltaje adaptado para proporcionar una señal de realimentación de voltaje al microcontrolador (112), en el que el microcontrolador (112) está adaptado para generar una señal de control de acuerdo con la señal de realimentación de voltaje y emitir la señal de control hacia el circuito de transistor de potencia (104, 109) de manera que el componente de electroimán (103, 106, 107) realice las acciones de atracción, retención o liberación, en el que la señal de control es una señal de control de PWM que tiene diferentes ciclos de servicio durante la atracción y la retención del componente de electroimán (103, 106, 107), teniendo la señal de control de PWM diferentes ciclos de servicio que hacen que la corriente proporcionada por el circuito de filtración y rectificación (101, 102) no supere un umbral de corriente durante la atracción y la retención del componente de electroimán (103, 106, 20 107); un bucle de control de corriente adaptado para proporcionar una señal de realimentación de corriente al microcontrolador (112), en el que el microcontrolador (112) está adaptado para desconectar el circuito de transistor de potencia (104, 109) tras la detección de una sobre corriente que exceda el umbral de corriente; y un circuito de conmutación (105) adaptado para ajustar el umbral de corriente a un valor predeterminado, en el que: durante la atracción del componente de electroimán (103, 106, 107), el circuito de conmutación (105) está adaptado para ajustar el umbral de corriente a un primer umbral de corriente; y durante la retención del componente de electroimán (103, 106, 107), el circuito de conmutación (105) está adaptado para ajustar el umbral de corriente a un segundo umbral de corriente; siendo el primer umbral de corriente mayor que el segundo umbral de corriente, en el que el controlador comprende además un módulo (113) de control de PLC adaptado para ser acoplado a un conmutador de dial de bit único configurado para proporcionar una señal de habilitación al módulo (113) de control de PLC, en el que el módulo (113) de control de PLC está adaptado para emitir una señal de control de PLC al microcontrolador (112) cuando el módulo (113) de control de PLC es habilitado por el conmutador de dial de bit único, en el que el microcontrolador (112) está adaptado para controlar el circuito de transistor de potencia (104, 109) de acuerdo con la señal de control de PLC de manera que se controle el componente de electroimán para realizar las acciones de atracción, retención o liberación, caracterizado porque el circuito de filtración y rectificación (101, 102) comprende: un módulo de filtración (101) que comprende un extremo de entrada adaptado para ser conectado a la corriente alterna exterior; y un módulo de rectificación (102), estando un extremo de entrada del módulo de rectificación (102) conectado a un extremo de salida del módulo de filtración (101); en el que: el componente de electroimán (103, 106, 107) comprende una bobina de electroimán (103), un circuito (106) de corriente residual y un circuito de desmagnetización (107), estando un primer extremo (M1) de la bobina de electroimán (103) conectado a un extremo de salida del módulo de rectificación (102), estando un segundo extremo (M2) de la bobina de electroimán (103) conectado a respectivos extremos de entrada del circuito (106) de corriente residual y del circuito de desmagnetización (107), estando respectivos extremos de salida del circuito (106) de corriente residual y del circuito de desmagnetización (107) conectados al primer extremo (M1) de la bobina de electroimán (103); el circuito de transistor de potencia (104, 109) comprende un transistor de MOS (104) de potencia y un activador (109) de transistor de MOS, estando una fuente del transistor de MOS (104) de potencia conectada al segundo extremo (M2) de la bobina de electroimán (103), y estando un extremo de salida del activador (109) de transistor de MOS conectado a una puerta del transistor de MOS (104) de potencia; un extremo de entrada del circuito de conmutación (105) está conectado a un drenaje del transistor de MOS (104) de potencia, estando un extremo de salida del circuito de conmutación (105) conectado al módulo de rectificación (102); el bucle de control de voltaje comprende un detector de voltaje (111), estando un extremo de entrada del detector de voltaje (111) conectado al extremo de salida del módulo de rectificación (102), y estando un extremo de salida del detector de voltaje (111) adaptado para emitir la señal de realimentación de voltaje al microcontrolador (112); el bucle de control de corriente comprende un detector de corriente (110), estando un extremo de entrada del detector de corriente (110) conectado al drenaje del transistor de MOS (104) de potencia y estando un extremo de salida del detector de corriente (110) adaptado para emitir la señal de realimentación de corriente al microcontrolador (112); el módulo (113) de control de PLC tiene un extremo de entrada adaptado para recibir una señal de control exterior, y el módulo (113) de control de PLC tiene un extremo (PLCON) de salida adaptado para emitir al microcontrolador (112) la señal de control de PLC; el microcontrolador (112) está adaptado para recibir la señal de realimentación de voltaje desde el detector de voltaje (111), la señal de realimentación de corriente desde el detector de corriente (110) y la señal de control de PLC desde el módulo (113) de control de PLC, estando el microcontrolador (112) adaptado para emitir señales de control al circuito de desmagnetización (107) y al circuito de conmutación (105), estando el microcontrolador (112) adaptado además para emitir la señal de control de PWM al activador (109) de transistor de MOS; el controlador comprende además un módulo (108) de suministro de potencia, estando un extremo de entrada el módulo (108) de suministro de potencia conectado al extremo de salida del módulo de rectificación (102), estando el módulo (108) de suministro de potencia adaptado para suministrar corriente continua al circuito de desmagnetización (107), al activador (109) del transistor de MOS, al detector de corriente (110), al detector de voltaje (111), al microcontrolador (112) y al módulo (113) de control de PLC.