Patent ES-2554249-T3 (ES)
Title: Convertidor estático con estructura redundante
Inventor: HUSELSTEIN JEAN-JACQUES
IPC: H02M1/00
Filed: 2011-06-24
Granted: 2015-12-17
Abstract: Convertidor estático, destinado a la conversión de energía eléctrica entre una fuente eléctrica (4; 104; 504; 904; 2104) de tensión y una carga eléctrica (6; 506) que comprende: un brazo principal (16; 106; 512; 906; 2106) de conversión estático que incluye al menos una célula de conmutación electrónica de semiconductores provista de medios de control asociados (38; 2172), un primer terminal de entrada (30; 170; 562; 966; 2190) y un segundo terminal de entrada (32; 182) de alimentación capaces de conectarse respectivamente a una primera polaridad (8; 134; 524; 936; 2139) y a una segunda polaridad (10; 135; 526; 938; 2140) de la fuente eléctrica, un terminal de salida (34) conectado a una célula de conmutación de salida (36) y capaz de conectarse a la carga eléctrica (6), estando cada célula de conmutación configurada a través de sus medios de control asociados (38) para estar activa en un modo nominal predeterminado del convertidor, un par de componentes de aislamiento (70, 72; 114, 116; 515, 516; 914, 916; 2114, 2116), asociado al brazo de conmutación principal (16; 106; 512; 906; 2106), formado por un primer y un segundo componente de aislamiento que forman cada uno un dipolo, estando el primer componente de aislamiento (70; 114; 515; 914; 2114) y el segundo componente de aislamiento (72; 116; 516; 916; 2116) conectados directa y respectivamente con el primer terminal (30; 170; 562; 966; 2190) y el segundo terminal de entrada (32; 182) de alimentación del brazo principal (16; 106; 512; 906), caracterizado porque el convertidor comprende un brazo de conversión de emergencia (18; 112; 514; 912; 2112) que incluye al menos una célula de conmutación electrónica de semiconductores provista de medios de control (58) asociados, un primer terminal de entrada (50) y un segundo terminal de entrada (52) de alimentación, capaces de conectarse respectivamente a la primera polaridad (8; 134; 524; 936; 2139) y la segunda polaridad (10; 135; 526; 938; 2140) de la fuente eléctrica (4; 104; 504; 904), un terminal de salida (54; 136; 530; 940; 2104) conectado a una célula de conmutación de salida (56; 142; 538), y un circuito de conmutación electrónico (26; 133; 522; 930; 2125) de semiconductores que tiene un elemento de conexión (80; 164; 560; 960; 2180) conectado entre el terminal de salida (54; 136; 530; 940; 2148) del brazo de emergencia (18; 112; 514; 912; 2112) y un terminal de entrada del brazo principal entre el primer terminal de entrada y el segundo terminal de entrada del brazo principal, la o las células de conmutación del brazo principal conectadas en serie entre el primer terminal de entrada y el segundo terminal de entrada son capaces cada una de presentar una impedancia permanente estable inferior a varias decenas de miliohmios cuando el brazo principal ha experimentado un fallo resultante de una fuga térmica o un cortocircuito de uno de sus componentes semiconductores, los componentes de aislamiento (70, 72; 114, 116; 515, 516; 914, 916; 2114, 2116) del brazo principal están dimensionados de manera que aíslan el brazo principal después del transcurso de un primer periodo de tiempo t1 para el establecimiento de un modo de fallo de baja impedancia estable en la o las células de conmutación del brazo de conversión principal conectadas en serie y antes del transcurso de un segundo periodo de tiempo t2 para evitar la creación de una apertura de circuito en el brazo de conversión principal, los medios de control de la o las células de emergencia que forman el brazo de emergencia pueden desplegarse después del aislamiento del brazo de conversión principal que ha sufrido un fallo para sustituir parcialmente o en su totalidad el brazo principal, el elemento de conexión (80; 164; 560; 960; 2180) está configurado para encontrarse en un estado bloqueado cuando el brazo principal está activo en el modo nominal y para encontrarse en un estado conductor cuando el brazo principal está en fallo y el brazo de emergencia se vuelve activo.