BR102016018244A2 - sensor magnético, conjunto de motores, e, circuito integrado - Google Patents

Abstract

“sensor magnético, conjunto de motores, e, circuito integrado” o presente ensinamento refere-se a um circuito integrado, incluindo um substrato semicondutor, uma porta de entrada (1102, 1104) e uma porta de saída (1106), e um circuito elétrico sobre o substrato semicondutor. a porta de entrada (1102, 1104) é acoplada a uma fonte de alimentação de corrente alternada externa (1610). o circuito elétrico compreende um circuito de controle de saída (1120) acoplado com a porta de saída (1106), e configurado para ser responsivo a um sinal detectado para controlar o circuito integrado para operar em um estado em que uma corrente de carga flui através da porta de saída (1106) quando uma condição predeterminada é satisfeita, e operar em outro estado quando a condição predeterminada não é satisfeita. a frequência de operação do circuito integrado é positivamente proporcional à frequência da fonte de alimentação de ca externa (1610).

Description

“SENSOR MAGNÉTICO, CONJUNTO DE MOTORES, E, CIRCUITO INTEGRADO” FUNDAMENTOS

1. CAMPO TÉCNICO

[001] O presente ensinamento se refere a um domínio da tecnologia de circuito. Em particular, o presente ensinamento refere-se a um sensor magnético.

2. DISCUSSÃO DOS FUNDAMENTOS DA TÉCNICA

[002] Durante a partida de um motor síncrono, o estator produz um campo magnético alternado fazendo com que o rotor magnético permanente fosse oscilado. A amplitude da oscilação do rotor aumenta até que o rotor começa a rotar, e, fmalmente, o rotor é acelerado para rotar em sincronismo com o campo magnético alternado do estator. Para assegurar a partida de um motor síncrono convencional, um ponto de partida o motor é configurado para ser baixo, o que resulta em que o motor não poderá operar a um ponto de trabalho relativamente alto, assim, a eficácia é baixa. Em um outro aspecto, o rotor não pode ser assegurado para rotar em uma mesma direção toda vez que uma posição parada ou estacionária do rotor magnético permanente não é fixada. Por conseguinte, em aplicações tais como uma bomba de água e ventoinha, o impulsor acionado pelo rotor tem aletas radiais verticais, o que resulta em uma baixa eficiência operacional da ventoinha e da bomba de água.

[003] A FIG. 1 ilustra um circuito de acionamento convencional para um motor síncrono, o que permite que um rotor rote em uma mesma direção predeterminada cada vez que dá partida. No circuito, um enrolamento de estator 1 do motor é conectado em série com um TR1AC entre dois terminais M e N de uma fonte de alimentação de CA VM, e uma fonte de alimentação de CA VM é convertida por um circuito de conversão de CC para uma voltagem de corrente contínua e a corrente contínua é proporcionada a um sensor de posição H. Uma posição do polo magnético de um rotor no motor é detectada pelo sensor de posição H, e um sinal de saída Vh do sensor de posição H é conectado a um circuito de controle de comutação PC para controlar o tiristor bidirecional T.

[004] A FIG. 2 ilustra uma forma de onda do circuito de acionamento. Ele pode ser visto da Figura 2, que, no circuito de acionamento, não importa o tiristor bidirecional T é ligado ou desligado, a fonte de alimentação de CA abastece energia ao circuito de conversão de CC de modo que o circuito de conversão de CC constantemente emite e abastece energia para o sensor de posição H (referindo-se a um sinal VH na FIG. 2). Em uma aplicação de baixa energia, em um caso que a fonte de alimentação de CA é eletricidade comercial de cerca de 200V, a energia elétrica consumida por dois resistores R2 e R3 no circuito de conversão de CC é maior do que a energia elétrica consumida pelo motor.

[005] O sensor magnético aplica-se por efeito Hall, em que, quando a corrente I corre através de uma substância e de um campo magnético B é aplicado em um ângulo positivo em relação à corrente /, a diferença de potencial V é gerada em uma direção perpendicular à direção da corrente / e a direção do campo magnético B. O sensor magnético é muitas vezes implementado para detectar a polaridade magnética de um rotor elétrico.

[006] Conforme a configuração do circuito de sinal e a tecnologia de processamento avança, há uma necessidade para melhorar o sensor magnético e o IC implementado para a facilidade de uso e detecção precisa.

SUMÁRIO

[007] Um aspecto do presente ensinamento proporciona um sensor magnético, que compreende um alojamento, uma porta de entrada e uma porta de saída que se estende do alojamento e de um circuito elétrico. A porta de entrada é para ser conectada a uma fonte de alimentação externa de (CA) corrente alternada. O circuito elétrico inclui um circuito de controle de saída acoplado com a porta de saída e configurado para controlar, quando uma condição predeterminada é satisfeita, o sensor magnético para operar em pelo menos um de um primeiro estado e de um segundo estado e controlar, quando a condição predeterminada é não satisfeita, o sensor magnético para operar em um terceiro estado. No primeiro estado, uma corrente de carga flui em uma primeira direção a partir da porta de saída para o exterior do sensor magnético, e no segundo estado, a corrente de carga flui em uma segunda direção oposta da primeira direção a partir do exterior do sensor magnético no sensor magnético através da porta de saída. A frequência de operação do sensor magnético é positivamente proporcional à frequência da fonte de alimentação de CA externa.

[008] Um outro aspecto da presente ensinamento proporciona um conjunto motor incluindo um motor configurado para operar com base em uma fonte de alimentação de (CA) de corrente alternada, um sensor magnético configurado para detectar um campo magnético gerado pelo motor e operar em um estado de operação determinado com base no campo magnético detectado, e um comutador de CA bidirecional acoplado em série ao motor e configurado para controlar o motor com base em um estado operacional do sensor magnético. O sensor magnético inclui uma porta de entrada e uma porta de saída e um circuito elétrico. A porta de entrada é acoplada com a fonte de alimentação de CA e a porta de saída é acoplado a um terminal de controle do comutador de CA bidirecional. O circuito elétrico inclui um circuito de controle de saída configurado para ser pelo menos responsivo a um sinal de indução magnética, que é indicativo de pelo menos uma característica do campo magnético detectado, para controlar o sensor magnético para operar em pelo menos um de um primeiro estado e de um segundo estado quando uma condição predeterminada é satisfeita, e operar em um terceiro estado quando a condição predeterminada não é satisfeita. No primeiro estado, uma corrente de carga flui em uma primeira direção a partir da porta de saída para o exterior do sensor magnético, no segundo estado uma corrente de carga flui em uma segunda direção oposta à primeira direção a partir do exterior do sensor magnético para o sensor magnético através da porta de saída. A frequência de operação do sensor magnético é positivamente proporcional à frequência da fonte de alimentação de CA externa.

[009] Um outro aspecto do presente ensinamento proporciona um circuito integrado, que inclui um substrato semicondutor, uma porta de entrada e uma porta de saída, e um circuito elétrico sobre o substrato semicondutor. A porta de entrada é acoplada a uma fonte de alimentação de corrente alternada externa. O circuito elétrico inclui um circuito de controle de saída acoplado à porta de saída, e configurado para ser responsivo a um sinal detectado para controlar o circuito integrado para operar em um estado no qual uma corrente de carga flui através da porta de saída quando uma condição predeterminada é satisfeita, e operar em outro estado quando a condição predeterminada não é satisfeita. A frequência de operação do circuito integrado é positivamente proporcional à frequência da fonte de alimentação de CA externa.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0010] Os métodos, sistemas e/ou programação aqui descritos são ainda descritos em termos de formas de realização exemplificativas. Estas formas de realização exemplificativas são descritas em detalhes com referência aos desenhos. Estas formas de realização são não limitativas, nas quais os números de referência iguais representam estruturas semelhantes em todas as várias vistas dos desenhos, e que: a FIG. 1 ilustra um circuito de acionamento da técnica anterior para um motor síncrono, de acordo com uma forma de realização do presente ensinamento; a FIG. 2 ilustra uma forma de onda do circuito de acionamento mostrado na FIG. 1; a FIG. 3 ilustra um diagrama exemplificativo de um sensor magnético 1105 de acordo com uma forma de realização do presente ensinamento; a FIG. 4 ilustra um diagrama exemplificativo do sensor magnético 1105 de acordo com uma forma de realização diferente do presente ensinamento; a FIG. 5 ilustra um diagrama exemplificativo do sensor magnético 1105 de acordo com ainda outra forma de realização do presente ensinamento; a FIG. 6 ilustra uma implementação exemplificativa do circuito de controle de saída 1120 de acordo com uma forma de realização do presente ensinamento; a FIG. 7 ilustra uma implementação exemplificativa do circuito de controle de saída 1120 de acordo com outra forma de realização do presente ensinamento; a FIG. 8 ilustra outro diagrama exemplificativo do sensor magnético 1105 de acordo com ainda outra forma de realização do presente ensinamento; a FIG. 9 ilustra um diagrama exemplificativo do retificador 1150 de acordo com uma forma de realização do presente ensinamento; a FIG. 10 ilustra um diagrama exemplificativo do sensor magnético 1105 de acordo com ainda outra forma de realização do presente ensinamento; a FIG. 11 ilustra um circuito de implementação exemplificativo de uma parte do sensor magnético 1105 de acordo com ainda outra forma de realização do presente ensinamento; a FIG. 12 ilustra uma outra forma de realização do circuito de controle de saída 1120 em conexão com o circuito de controle de estado 1140; a FIG. 13 é um fluxograma de um método exemplificativo de processamento de sinal executado pelo sensor magnético 1105, de acordo com uma forma de realização do presente ensinamento; a FIG. 14 ilustra um diagrama exemplificativo de um conjunto de motores 2200 incorporando o sensor magnético aqui discutido, de acordo com uma forma de realização do presente ensinamento; a FIG. 15 ilustra um diagrama exemplificativo de um motor 2300 de acordo com uma forma de realização do presente ensinamento; e a FIG. 16 ilustra as formas de onda de uma voltagem de saída a partir de uma fonte de alimentação de CA 1610 e a ponte retificadora 1150, respectivamente, de acordo com uma forma de realização do presente ensinamento.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0011] Na descrição detalhada a seguir, numerosos detalhes específicos são apresentados por meio de exemplos, a fim de proporcionar um entendimento exaustivo dos ensinamentos relevantes. No entanto, deve ser evidente para os versados na técnica que os presentes ensinamentos podem ser praticados sem estes detalhes. Em outros casos, bem conhecidos métodos, procedimentos, sistemas, componentes, e/ou conjunto de conjunto de circuitos foram descritos em um relativamente alto nível, sem detalhe, de modo a evitar obscurecer desnecessariamente aspectos dos presentes ensinamentos.

[0012] Ao longo da descrição e das reivindicações, os termos podem ter significados em nuances sugeridas ou implícitas no contexto além de um significado explicitamente indicado. Da mesma forma, o termo “em uma forma de realização/exemplo” como aqui usado não está necessariamente relacionado com a mesma forma de realização e o termo “em outra forma de realização/exemplo” como aqui usado não está necessariamente relacionado com uma forma de realização diferente. Pretende-se, por exemplo, que o objeto reivindicado inclui combinações de formas de realização exemplificativas, na totalidade ou em parte.

[0013] Em geral, a terminologia pode ser compreendida pelo menos em parte a partir do uso no contexto. Por exemplo, termos, tais como “e”, “ou”, ou “e/ou”, como aqui usados podem incluir uma variedade de significados que podem depender, pelo menos em parte, o contexto no qual tais termos são usados. Tipicamente, “ou” se usado para associar uma lista, tal como A, B ou C, destina-se a significar A, B, e C, aqui usados no seu sentido inclusivo, bem como A, B ou C, aqui usados no sentido exclusivo. Além disso, o termo “um ou mais”, como aqui usado, dependendo pelo menos em parte do contexto, pode ser usado para descrever qualquer recurso, estrutura, ou característica em um sentido singular ou pode ser usado para descrever combinações de recursos, estruturas ou características em um sentido plural. De forma similar, termos, tais como “um”, “uma”, ou “a”, mais uma vez, podem ser entendidos para transmitir um uso singular ou para transmitir um uso plural, dependendo pelo menos em parte do contexto. Além disso, o termo “com base em” pode ser entendido como não necessariamente pretendido para transmitir um conjunto exclusivo de fatores e pode, em vez disso, permitir a existência de fatores adicionais não necessariamente expressamente descritos, mais uma vez, dependendo pelo menos em parte do contexto.

[0014] A FIG. 3 ilustra um diagrama exemplificativo de um sensor magnético 1105 de acordo com uma forma de realização do presente ensinamento. O sensor magnético 1105 inclui um alojamento (não mostrado), um substrato semicondutor que reside no alojamento (não mostrado), uma primeira entrada Al 1102, uma segunda entrada A2 1104, uma porta de saída B 1106, e um circuito eletrônico 1100 que reside no substrato semicondutor. O circuito eletrônico 1100 inclui um circuito de geração de sinal de controle 1110 e um circuito de controle de saída 1120 acoplado ao circuito de geração de sinal de controle 1110. Em uma forma de realização, a primeira entrada Al 1102 e a segunda entrada 1104 A2 podem ser conectadas diretamente a uma fonte de alimentação externa (por exemplo, 1610 na Fig. 16). Em uma forma de realização, a primeira entrada Al 1102 e a segunda entrada 1104 A2 podem ser conectadas em série à fonte de alimentação externa através de, por exemplo, uma carga externa.

[0015] O circuito de geração de sinal de controle 1110 pode ser configurado para detectar um ou mais sinais, e gerar um sinal de controle com base em um ou mais sinais detectados. Em alguns exemplos, um ou mais sinais pode(m) ser um ou mais sinais elétricos recebidos através de fios ou cabos elétricos. Em outros exemplos, um ou mais sinais pode(m) ser um ou mais sinais magnéticos ou outros tipos de sinais recebidos pelo sensor magnético 1105 sem fio ou por outros meios.

[0016] Em operação, o circuito de geração de sinal de controle 1110 determina, com base em um ou mais sinais detectados, se uma condição predeterminada é satisfeita. Se a condição predeterminada com base em um ou mais sinais detectados, o circuito de geração do sinal de controle 1110 pode gerar e transmitir um primeiro sinal de controle ao circuito de controle de saída 1120 que irá, em seguida, controlar em conformidade o sensor magnético 1105 para operar em um primeiro estado. No primeiro estado, uma corrente (carga) elétrica pode fluir para o exterior do sensor magnético para a porta de saída B 1106. O circuito de geração de sinal de controle 1110 pode também gerar e transmitir um segundo sinal de controle ao circuito de controle de saída 1120 para controlar o sensor magnético 1105 para operar em um segundo estado. No segundo estado, a corrente (carga) elétrica pode fluir da porta de saída B 1106 para o sensor magnético. Como determinar o primeiro estado ou o segundo estado no circuito de geração de sinal de controle é descrito em mais detalhes.

[0017] Por outro lado, quando é determinado que a condição predeterminada não é satisfeita com base em um ou mais sinais detectados, o circuito de geração de sinal de controle 1110 pode gerar e transmitir um terceiro sinal de controle ao circuito de controle de saída 1120 para controlar o sensor magnético 1105 para operar em um terceiro estado. No terceiro estado, nenhuma corrente (carga) elétrica flui através da porta de saída B 1106. Em algumas situações, no terceiro estado, apenas uma pequena quantidade de corrente flui através da porta de saída B 1106, por exemplo, a intensidade da corrente é menor que um quinto da corrente (carga) elétrica.

[0018] Em algumas formas de realização, o circuito de controle de saída 1120 é acoplado ao circuito de geração do sinal de controle 1110 e configurado para controlar o sensor magnético 1105 para operar em um estado determinado com base no sinal de controle recebido do circuito de geração do sinal de controle 1110. Por exemplo, quando o circuito de controle de saída 1120 recebe o primeiro sinal de controle, o circuito de controle da saída 1120 controla o sensor magnético 1105 para operar no primeiro estado no qual a corrente (carga) elétrica flui para a porta de saída B 1106. Quando o circuito de controle de saída 1120 recebe o segundo sinal de controle, o circuito de controle da saída 1120 controla o sensor magnético 1105 para operar no segundo estado no qual a corrente (carga) elétrica flui do exterior para o sensor magnético através da porta de saída B 1106. Quando o circuito de controle da saída 1120 recebe o terceiro sinal de controle, o circuito de controle de saída 1120 controla o sensor magnético 1105 para operar no terceiro estado no qual nenhuma corrente (carga) elétrica flui através da porta de saída B 1106 (ou apenas uma pequena quantidade de corrente que flui através, quando em comparação com a corrente (carga) elétrica, por exemplo, tal corrente é menor que um quarto da corrente (carga) elétrica. Em uma forma de realização, o circuito de controle de saída 1120 pode altemativamente receber uma pluralidade de sinais de controle, incluindo o primeiro sinal de controle e o segundo sinal de controle, etc. Consequentemente, o circuito de controle de saída 1120 pode controlar o sensor magnético 1105 para operar altemadamente entre diferentes estados.

Especificamente, o sensor magnético 1150 pode operar altemadamente entre o primeiro estado e o segundo estado. Em uma forma de realização, quando o sensor magnético 1105 opera no terceiro estado, o sensor magnético 1105 pode ser impedido de operar no primeiro estado ou no segundo estado.

[0019] Em uma forma de realização, quando a primeira entrada Al 1102 e a segunda entrada A2 1104 são conectadas à fonte de alimentação de CA externa 1610 (Fig. 8), a frequência de operação do sensor magnético 1105, se no primeiro estado ou segundo estado, ou terceiro estado, pode ser definida para ser positivamente proporcional à frequência da fonte de alimentação de CA externa 1610. Em uma forma de realização, a frequência de operação do sensor magnético 1105 no terceiro estado é o dobro da frequência de operação do primeiro estado ou do segundo estado, que é o dobro da frequência da fonte de alimentação de CA externa 1610.

[0020] A FIG. 4 ilustra um diagrama exemplificativo do sensor magnético 1105 de acordo com uma forma de realização diferente do presente ensinamento. Nesta forma de realização, o sensor magnético 1105 compreende a primeira entrada Al 1102, a segunda entrada A2 1104, a saída da porta 1106 B, e um circuito eletrônico 1100. O circuito eletrônico 1100 compreende um circuito de detecção de campo magnético 1130, um circuito de controle de estado 1140 acoplado ao circuito de detecção de campo magnético 1130, e o circuito de controle de saída 1120 acoplado ao circuito de controle de estado 1140.

[0021] O campo magnético do circuito de detecção 1130 pode ser configurado para detectar um campo magnético externo e emitir um sinal de indução magnética de acordo com o campo magnético externo detectado. O sinal de indução magnética pode indicar ou representar a polaridade e intensidade do campo magnético externo.

[0022] O circuito de controle de estado 1140 pode ser configurado para determinar se a uma condição predeterminada é satisfeita, e transmitir um sinal de controle correspondente ao circuito de controle de saída 1120 com base na determinação ao receber o sinal de controle, o circuito de controle de saída 1120 pode controlar o sensor magnético 1105 para operar em um estado correspondente determinado com base no sinal de indução magnética. Especificamente, quando a condição predeterminada é satisfeita, o estado correspondente pode ser um do primeiro estado e do segundo estado, correspondendo respectivamente a uma polaridade específica do campo magnético externo indicado pelo sinal de indução magnética. Por exemplo, o primeiro estado pode corresponder a uma situação na qual é detectada uma primeira polaridade do campo magnético externo, e o segundo estado pode corresponder a uma situação na qual é detectada uma segunda polaridade (que é oposta à primeira polaridade) do campo magnético externo. Por conseguinte, quando a condição predeterminada é satisfeita e o campo magnético externo exibe uma primeira polaridade, o circuito de controle de estado 1140 pode transmitir um sinal de controle que indica como tal ao circuito de controle de saída 1120, de acordo com o circuito de controle de saída 1120 pode controlar o sensor magnético 1105 para operar no primeiro estado. Como acima descrito, no primeiro estado, a corrente (carga) elétrica flui do sensor magnético para o exterior através da porta de saída B 1106. Quando a condição predeterminada é satisfeita e o campo magnético externo exibe uma segunda polaridade, que é oposta à primeira polaridade, o circuito de controle de estado 1140 pode transmitir um sinal de controle indicando como tal, ao circuito de controle de saída 1120, com base no qual o circuito de controle de saída 1120 pode controlar o sensor magnético 1105 para operar no segundo estado. Como descrito acima, no segundo estado, a corrente (carga) elétrica flui do exterior para o sensor magnético através da porta de saída B 1106.

[0023] Por outro lado, quando o circuito de controle de estado 1140 determina que as condições predeterminadas não são satisfeitas (ou quando o circuito de controle de estado 1140 não responde ao sinal de indução magnética ou não é possível obter o sinal de indução magnética do circuito de detecção de campo magnético 1130), o circuito de controle de estado 1120 pode transmitir um sinal de controle indicando como tal ao circuito de controle de saída 1120 para controlar o sensor magnético 1105 para operar em um terceiro estado. No terceiro estado, nenhuma corrente (carga) elétrica flui através da porta de saída B 1106 (ou apenas uma pequena quantidade de corrente flui através da porta de saída B em comparação com a corrente (carga) elétrica, por exemplo, a intensidade da corrente é menor do que um quarto da corrente (carga) elétrica.

[0024] O circuito de controle de saída 1120 é acoplado ao circuito de geração do sinal de controle 1110 e configurado para controlar o sensor magnético 1105 para operar em um estado determinado com base em um sinal de controle recebido do circuito de geração de sinal de controle 1110. Por exemplo, quando o circuito de controle de saída 1120 recebe o sinal de controle indicando que a condição predeterminada é satisfeita e uma primeira polaridade do campo magnético externo, o circuito de controle de saída 1120 controla o sensor magnético 1105 para operar no primeiro estado, permitindo que a corrente (carga) elétrica flui para o exterior do sensor magnético através da porta de saída B 1106. Quando o circuito de controle de saída 1120 recebe o sinal de controle indicando a satisfação da condição predeterminada e uma segunda polaridade detectada a partir do campo magnético externo, o circuito de controle de saída 1120 controla o sensor magnético 1105 para operar no segundo estado, permitindo que a corrente (carga) elétrica flua a partir do exterior para o sensor magnético através da porta de saída B 1106. Quando o circuito de controle de saída 1120 recebe o sinal de controle indicando que a condição predeterminada não foi cumprida, o circuito de controle de saída 1120 controla o sensor magnético 1105 para operar no terceiro estado, no qual nenhuma corrente (carga) elétrica pode fluir através da porta de saída B 1106 (ou apenas uma pequena quantidade de corrente flui através da porta de saída B em comparação com a corrente (carga) elétrica acima, por exemplo, a corrente é menor do que um quarto da corrente (carga) elétrica. Em uma forma de realização, o circuito de controle de saída 1120 pode receber altemadamente uma pluralidade dos sinais de controle em tempo. Assim, o circuito de controle de saída 1120 controla o sensor magnético 1105 para operar entre diferentes estados altemadamente, incluindo entre o primeiro estado e o segundo estado.

[0025] Em uma forma de realização, o circuito de controle de saída 1120 pode ser configurado com base na especificação do usuário. Por exemplo, o circuito de controle de saída 1120 pode ser configurado para controlar o sensor magnético 1105 para operar altemadamente entre um estado de trabalho e um estado de alta impedância. O estado de trabalho pode corresponder ao primeiro estado ou ao segundo estado, e o estado de alta impedância pode corresponder ao terceiro estado.

[0026] A FIG. 5 ilustra um diagrama exemplificativo do sensor magnético 1105 de acordo com ainda outra forma de realização do presente ensinamento. Nesta forma de realização, uma constmção exemplificativa do circuito de detecção de campo magnético 1130 é fornecido. O circuito eletrônico 1100 semelhante à da FIG. 4, inclui o circuito de detecção de campo magnético 1130, o circuito de controle de estado 1140 e o circuito de controle de saída 1120. O circuito de detecção de campo magnético 1130 nesta forma de realização compreende um elemento de sensoreação magnética 1131, um elemento de processamento de sinal 1132 e um elemento de conversão analógico-digital 1133.

[0027] O elemento de sensoreação magnética 1131 pode ser configurado para detectar e emitir o elemento de processamento de sinal de um sinal elétrico analógico que é indicativo de uma certa informação relacionada ao campo magnético externo. Por exemplo, a saída do sinal do elemento sensor magnético 1131 pode indicar a polaridade do campo magnético externo. Em uma forma de realização, o elemento de sensoreação magnética 1131 pode ser implementado com base em uma placa de Hall.

[0028] O elemento de processamento de sinal 1132 pode ser configurado para processar o sinal elétrico analógico a partir do elemento de sensoreação magnética 1131 e gerar um sinal elétrico analógico processado por, por exemplo, amplificação e redução da interferência dos sinais elétricos analógicos, a fim de melhorar a precisão dos sinais detectados. O sinal elétrico analógico processado é enviado para o elemento de conversão analógico-digital 1133.

[0029] O elemento de conversão analógico-digital 1133 pode ser configurado para converter o sinal elétrico analógico processado a um sinal de indução magnética. Em situações onde apenas a polaridade do campo magnético externo precisa ser detectada, o sinal de indução magnética pode corresponder a um sinal digital de comutação. O circuito de controle de estado 1140 e o circuito de controle de saída 1120 na FIG. 5 operam no modo similar ao descrito em relação à FIG. 4.

[0030] A FIG. 6 ilustra uma implementação exemplificativa do circuito de controle de saída 1120 de acordo com uma forma de realização do presente ensinamento. Em uma forma de realização, o circuito de controle de saída 1120 pode ser configurado de acordo com a especificação do usuário. Como mostrado na FIG. 6, o circuito de controle de saída 1120 inclui um primeiro comutador Kl 1410, um segundo comutador K2 1420, e um terceiro comutador K3 1430. Cada um do primeiro comutador Kl 1410, do segundo comutador K2 1420, e do terceiro comutador 1430 K3 é um diodo ou um transistor. O primeiro comutador é acoplado à porta de saída B 1106 através do terceiro comutador K3 1430 para formar um primeiro trajeto de corrente permitindo que a corrente de carga flua através de uma primeira direção. O segundo comutador é acoplado à porta de saída B 1106 através do terceiro comutador K3 1430 para formar um segundo trajeto de corrente permitindo que a corrente de carga ao fluxo atravessante em uma segunda direção oposta à primeira direção. O primeiro comutador 1410 Kl e o segundo comutador K2 1420 respondem ao sinal de indução magnética 1405 para ligar seletivamente no trajeto de corrente correspondente.

[0031] Em uma forma de realização, o primeiro comutador Kl 1410 e o segundo comutador K2 1420 podem ser ligados ou desligados seletivamente de acordo com as especificações do usuário. Em uma forma de realização, o primeiro comutador Kl 1410 e o segundo comutador K2 1420 podem ser configurados para receber o sinal de indução magnética 1405, que indica a polaridade detectada do campo magnético externo. O primeiro comutador Kl 1410 e o segundo comutador K2 1420 podem ser ligados ou desligados seletivamente em resposta ao sinal de indução magnética 1405. Por exemplo, o primeiro comutador Kl 1410 pode ser um comutador de condução de alta voltagem, e o segundo comutador K2 1420 pode ser um comutador de condução de baixa voltagem. Para conseguir isso, o primeiro comutador Kl 1410 é conectado a uma voltagem mais alta VDD 1407 (por exemplo, uma fonte de alimentação de corrente contínua), e o segundo comutador K2 1420 é conectado a uma voltagem mais baixa (por exemplo, terra). Quando o sinal de indução magnética 1405 tem uma alta voltagem, por exemplo, indicando uma primeira polaridade detectada do campo magnético externo, o primeiro comutador Kl 1410 pode ser ligado e o segundo comutador K2 1420 pode ser desligado. Quando o sinal de indução magnética 1405 tem uma baixa voltagem, por exemplo, indicando uma segunda polaridade, oposta à primeira polaridade do campo magnético externo, o primeiro comutador Kl 1410 pode ser desligado e o segundo comutador K2 1420 pode ser ligado.

[0032] Em uma forma de realização, o terceiro comutador K3 1430 pode ser ligado ou desligado dependendo se o sensor magnético 1105 satisfaz a condição predeterminada. Por exemplo, quando o sensor magnético 1105 satisfaz a condição predeterminada, o terceiro comutador 1430 K3 pode ser ligado. Caso contrário, o terceiro comutador K3 1430 pode ser desligado. Detalhes sobre como controlar o terceiro comutador é discutido em relação à FIG. 10.

[0033] Como descrito acima, quando o sensor magnético 1105 satisfaz a condição predeterminada e o sinal de indução magnética tem uma alta voltagem, o primeiro comutador Kl 1410 é ligado, o segundo comutador K2 1420 é desligado, e o terceiro comutador K3 1430 é ligado. Consequentemente, o primeiro circuito de corrente é ligado e o segundo trajeto de corrente é desligado. Como resultado, o circuito de controle de saída 1120 controla o sensor magnético 1105 para operar no primeiro estado. Isto é, a corrente (carga) elétrica flui do VDD através 1407 do primeiro comutador 1410 Kl, do terceiro comutador K3 1430, e, finalmente, para o exterior da porta de saída B 1106.

[0034] Quando o sensor magnético 1105 satisfaz a condição predeterminada e o sinal de indução magnética tem uma baixa voltagem, o primeiro comutador Kl 1410 é desligado, o segundo comutador K2 1420 é ligado, e o terceiro comutador K3 1430 é ligado. Deste modo, o primeiro trajeto de corrente é desligado e o segundo circuito de corrente é ligado. Como resultado, o circuito de controle de saída 1120 pode controlar o sensor magnético 1105 para operar no segundo estado. Isto é, a corrente (carga) elétrica flui para a porta de saída B 1106, através do terceiro comutador K3 1430, e o segundo comutador K2 1420, para a terra.

[0035] Quando o sensor magnético 1105 não satisfaz a condição predeterminada, o terceiro K3 comutador 1430 é desligado. Por conseguinte, nem o primeiro trajeto de corrente nem o segundo circuito de corrente é ligado. Como resultado, o circuito de controle de saída 1120 pode controlar o sensor magnético 1105 para operar no terceiro estado, não importa se o sinal de indução magnética 1405 tem uma alta voltagem ou uma baixa voltagem.

Isto é, nenhuma corrente (carga) elétrica flui através da porta de saída B 1106 (ou apenas uma pequena quantidade de corrente que flui através da porta de saída B em comparação com a corrente (carga) elétrica de corrente acima, por exemplo, é menor do que um quarto de corrente (carga) elétrica atual e não pode acionar uma carga fora do sensor magnético). Como tal, o circuito de controle de saída 1120 não responde ao sinal de indução magnética 1405.

[0036] A FIG. 7 ilustra uma implementação exemplificativa do circuito de controle de saída 1120 de acordo com outra forma de realização do presente ensinamento. Como mostrado, o circuito de controle de saída 1120 é acoplado ao circuito de detecção de campo magnético 1130. O circuito de controle de saída 1120 recebe o sinal magnético indução 1405 (como mostrado na FIG. 6) do circuito de detecção de campo magnético 1130. O circuito de controle de saída 1120 inclui um comutador de condução única D 1510, uma resistência R 1520, e o terceiro comutador K3 1430. O comutador de condução única D 1510 é acoplado à porta de saída B 1106 através do terceiro comutador K3 1340, formando um primeiro trajeto de corrente permitindo a corrente de carga fluir em uma primeira direção. Por outro lado, a resistência R 1520 é acoplada à porta de saída B 1106 através do terceiro comutador K3 1430, formando um segundo trajeto de corrente permitindo que a corrente de carga flua em uma segunda direção oposta à primeira direção. Quando o sensor magnético 1105 satisfaz a condição predeterminada, o terceiro comutador K3 1430 pode ser ligado. Caso contrário, o terceiro comutador K3 1530 pode ser desligado. Detalhes sobre como controlar a ligação/o desligamento do terceiro comutador são discutidos em relação à FIG. 10. O comutador de condução única D 1510 pode ser ligado ou desligado seletivamente com base no sinal de indução magnética 1405 recebido do circuito de detecção de campo magnético 1130. Por exemplo, quando o sinal de indução magnética 1405 tem uma alta voltagem, o comutador de condução única D 1510 é ligado. Quando o sinal de indução magnética 1405 tem uma voltagem baixa, o comutador de condução única D 1510 é desligado. Em uma outra forma de realização, a resistência R 1520 pode ser substituída por um outro comutador de condução única conectado antiparalelo ao comutador de condução única D 1510.

[0037] Como descrito acima, quando o sensor magnético 1105 satisfaz a condição predeterminada e o sinal de indução magnética 1405 recebido a partir do circuito de detecção de campo magnético 1130 tem uma alta voltagem, o comutador de condução única D 1510 e o Terceiro comutador K3 1430 são ligados. Consequentemente, o primeiro trajeto de corrente é ligado e o segundo trajeto de corrente é desligado. Como resultado, o circuito de controle de saída 1120 pode controlar o sensor magnético 1105 para operar no primeiro estado. Isto é, a corrente (carga) elétrica flui para o exterior da porta de saída B 1106 através do comutador de condução única D 1510 e do terceiro comutador K31530.

[0038] Quando o sensor magnético 1105 satisfaz a condição predeterminada e o sinal de indução magnética 1405 recebido do circuito de detecção de campo magnético 1130 tem uma voltagem baixa, o comutador de condução única D 1510 é desligado e o terceiro comutador K3 1430 é ligado. Deste modo, o primeiro trajeto de corrente é desligado. A medida que o sinal de indução magnética é baixo, e o terceiro comutador K3 1430 é ligado, o segundo trajeto de corrente está conduzindo. Como resultado, o circuito de controle de saída 1120 pode controlar o sensor magnético 1105 para operar no segundo estado. Isto é, a corrente (carga) elétrica flui para a porta de saída B 1106, e através do terceiro comutador K3 1530 e da resistência R 1520, respectivamente.

[0039] Quando o sensor magnético 1105 não satisfaz a condição predeterminada, o terceiro comutador K3 1430 é desligado. Neste caso, nem o primeiro trajeto de corrente nem o segundo trajeto de corrente é ligado. Como resultado, o circuito de controle de saída 1120 pode controlar o sensor magnético 1105 para operar no terceiro estado, não importa se o sinal de indução magnética 1405 tem uma alta voltagem ou uma baixa voltagem. Isto é, nenhuma corrente (carga) elétrica flui através da porta de saída B 1106. Como tal, o circuito de controle de saída 1120 não responde ao sinal de indução magnética 1405.

[0040] A FIG. 8 ilustra outro diagrama exemplificativo do sensor magnético 1105 de acordo com ainda outra forma de realização do presente ensinamento. Como mostrado, a entrada 1615 do sensor magnético 1105 é ligada a uma fonte de alimentação de CA externa 1610. Neste modo de realização, o sensor magnético 1105 inclui um retificador 1150 conectado à entrada 1615 e configurado para receber um par de sinais de CA diferenciais da fonte de alimentação de CA externa 1610 e converter o par de sinais de CA diferenciais para direcionar sinais de corrente contínua (CC). A voltagem de saída do retificador 1150 pode ser usada para energizar o circuito de detecção de campo magnético 1130, o circuito de controle de estado 1140, e o circuito de controle de saída 1120. O sensor magnético 1105 pode ainda compreender o circuito de detecção magnética 1130, o circuito de controle de estado 1140 e o circuito de controle de saída 1120, como descrito acima.

[0041] A FIG. 9 ilustra um diagrama exemplificativo do retificador 1150 de acordo com uma forma de realização do presente ensinamento. O retificador 1150 inclui uma ponte retificadora de onda completa e uma unidade de estabilização conectada ao retificador de onda completa. A ponte retificadora de onda completa inclui um primeiro diodo Dl 1710, um segundo diodo D2 1720, um terceiro diodo D3 1730, e um quarto diodo D4 1740. Como mostrado na FIG. 9, o primeiro diodo Dl 1710 é conectado em série ao segundo diodo D2 1720, e o terceiro diodo D3 1730 é conectado em série ao quarto diodo D4 1740. A saída do primeiro diodo Dl 1710 e a entrada do segundo diodo D2 1720 são conectadas à primeira porta de entrada de VAC + 1705, e a saída do terceiro diodo D3 1730 e a entrada do quarto diodo D4 1740 são conectadas à segunda porta de entrada de VAC 1707. Em uma forma de realização, a primeira porta de entrada de VAC + 1705 e a segunda porta de entrada de VAC- 1707 são um par de sinais de CA diferenciais. A ponte retificadora de onda completa pode ser configurada para converter o par de sinais de CA diferenciais produzidos pela fonte de alimentação de CA 1610 para os sinais diretos. A unidade estabilizante pode ser um diodo Zener DZ 1750 e configurada para estabilizar os sinais diretos emitidos pela ponte retificadora de onda completa dentro de uma faixa predeterminada. A unidade de estabilização emite uma voltagem de CC estabilizada.

[0042] Em uma forma de realização, a entrada do primeiro diodo Dl 1710 é conectada à entrada do terceiro diodo D3 1730 em um primeiro ponto de conexão, formando assim a porta de ligação terra da ponte retificadora de onda completa. Além disso, a saída do segundo diodo D2 1720 é conectada à saída do quarto diodo D4 1740 em um segundo ponto de conexão, formando assim a porta de saída da ponte retificadora de onda completa, VDD 1760. O diodo Zener DZ 1750 é situado entre o primeiro ponto de conexão e o segundo ponto de conexão. Em uma forma de realização, a saída VDD 1760 pode ser conectada diretamente ao circuito de controle de saída 1120.

[0043] Em uma forma de realização, a primeira porta de entrada de VAC + 1705 e a segunda porta de entrada de VAC- 1707 são ligadas à fonte de alimentação de CA externa 1610. Neste caso, o circuito de controle de saída 1120 pode responder à polaridade da fonte de alimentação de CA externa 1610 além do sinal de indução magnética 1405.

[0044] Em uma forma de realização, se o sensor magnético 1105 opera no primeiro estado, no segundo estado, ou no terceiro estado, depende se o sensor magnético 1105 satisfaz a condição predeterminada, que pode ser determinada de acordo com a especificação do usuário. Assim, o circuito de controle de saída 1120 pode controlar o sensor magnético 1105 para operar no primeiro estado que a corrente (carga) elétrica pode fluir para o exterior da porta de saída B 1106 ou no segundo estado que a corrente (carga) elétrica pode fluir para a porta de saída B 1106. Em alternativa, ou adicionalmente, quando o sensor magnético 1105 satisfaz a condição predeterminada, o circuito de controle de saída 1120 pode controlar o sensor magnético 1105 para operar altemadamente entre o primeiro estado e o segundo estado em resposta à polaridade da fonte de alimentação de CA externa 1610 e à polaridade do campo magnético indicado pelo sinal de indução magnética 1405. Quando o sensor magnético 1105 não satisfaz a condição predeterminada, o circuito de controle de saída 1120 pode controlar o sensor magnético 1105 para operar no terceiro estado que nenhuma corrente (carga) elétrica pode fluir através da porta de saída B 1106 ou apenas uma pequena quantidade de corrente flui através da porta de saída B em comparação com a corrente (carga) elétrica acima, por exemplo, a intensidade da corrente é menor do que um quarto da corrente (carga) elétrica.

[0045] Em uma forma de realização, quando o sensor magnético 1105 satisfaz a condição predeterminada, o circuito de controle de saída 1120 pode responder ao sinal de indução magnética e à fonte de alimentação de CA externa 1610 para controlar ainda mais o sensor magnético 1105 para operar no primeiro estado ou no segundo estado. Por exemplo, quando o sensor magnético 1105 satisfaz a condição predeterminada e o sinal de indução magnética 1405 indica que o campo magnético externo tem a primeira polaridade magnética e a fonte de alimentação de CA externa 1610 tem a primeira polaridade elétrica, o circuito de controle de saída 1120 pode controlar o sensor magnético 1105 para operar no primeiro estado. Para um outro exemplo, quando o sensor magnético 1105 satisfaz a condição predeterminada e o sinal de indução magnética 1405 indica que o campo magnético externo tem a segunda polaridade magnética que é oposta à primeira polaridade magnética e a fonte de alimentação de CA 1610 tem a segunda polaridade elétrica que é oposta à primeira polaridade elétrica, o circuito de controle de saída 1120 pode controlar o sensor magnético 1105 para operar no segundo estado.

[0046] A FIG. 10 ilustra um diagrama exemplificativo do sensor magnético 1105 de acordo com ainda outra forma de realização do presente ensinamento. Nesta forma de realização exemplificativa, uma construção exemplificativa do circuito de controle de estado 1140 é fornecida. Como mostrado, a entrada 1615 do sensor magnético 1105 é ligada a uma fonte de alimentação de CA externa 1610. Como mostrado anteriormente, o sensor magnético 1105 inclui um retificador 1150 conectado à entrada 1615 e configurado para receber um par de sinais de CA diferenciais da fonte de alimentação de CA externa 1610 e converter o par de sinais de CA diferenciais para direcionar sinais de corrente. O sensor magnético 1105 compreende ainda o circuito de detecção magnética 1130, o circuito de controle de estado 1140 e o circuito de controle de saída 1120. Como mostrado na FIG. 10, o circuito de controle de estado 1140 compreende ainda um circuito de detecção de voltagem 1141, um circuito de retardo 1142 e um circuito lógico 1143.

[0047] O circuito de detecção de voltagem 1142 pode ser configurado para detectar se uma voltagem no sensor magnético 1105 é igual ou superior a uma voltagem limiar. Quando a voltagem excede a voltagem limiar, a circuito de detecção de voltagem 1142 gera um sinal de disparo predeterminado e o transmite ao circuito de retardo 1141. Em uma forma de realização, a voltagem pode ser a voltagem de alimentação do circuito de detecção de campo magnético 1130. A voltagem limiar pode ser a voltagem mínima necessária para a operação do elemento de sensoreação magnética 1131, do elemento de processamento de sinal 1132 e do elemento de conversão analógico-digital 1133 do circuito de detecção de campo magnético 1130. Em uma forma de realização, a voltagem limiar pode ser ajustada para um valor que é menor do que a voltagem de CC estabilizada pela unidade de estabilização, como descrito em relação à FIG. 9.

[0048] Uma vez que está sendo disparado pelo circuito de detecção de voltagem 1142, o circuito de retardo 1141 determina se o sensor magnético 1105 satisfaz a condição predeterminada. Especificamente, o circuito de retardo 1141 pode iniciar o tempo, após a recepção do sinal de disparo predeterminado do circuito de detecção de voltagem 1142. Quando o período temporizado é igual a ou maior do que uma extensão de tempo predeterminada, o circuito de retardo 1141 determina que o sensor magnético 1105 satisfaz a condição predeterminada. Caso contrário, o circuito de retardo 1141 determina que o sensor magnético 1105 não satisfaz a condição predeterminada.

[0049] O circuito lógico 1143 pode ser configurado para habilitar que o circuito de controle de saída 1120 responda ao sinal de indução magnética e controle o sensor magnético 1105 para operar em qualquer um dos três estados da maneira como aqui discutido. Por exemplo, o sensor magnético operará no primeiro estado ou no segundo estado quando o período temporizado registrado pelo circuito de retardo 1141 é igual ou maior do que o período predeterminado. O circuito lógico 1143 é ainda configurado para habilitar o circuito de controle de saída 1120 controlar o sensor magnético 1105 para operar no terceiro estado quando o período temporizado registrado pelo circuito de retardo 1141 é menor do que o período predeterminado.

[0050] Em uma forma de realização, para detectar que a voltagem de alimentação do circuito de detecção de campo magnético 1130 alcança o limite de voltagem predeterminado é para assegurar que todos os módulos do circuito de detecção de campo magnético 1130, isto é, o elemento de sensoreação magnética 1131, o elemento de processamento de sinal 1132 e o elemento de conversão analógico-digital 1133, podem funcionar normalmente.

[0051] A FIG. 11 ilustra um circuito de implementação exemplificativo de uma parte do sensor magnético 1105 de acordo com ainda outra forma de realização do presente ensinamento. Especificamente, a FIG. 19 ilustra uma implementação exemplificativa do circuito de controle de saída 1120 e do circuito de controle de estado 1140. O circuito de controle de estado 1140 inclui o circuito de detecção de voltagem 1141, o circuito de retardo 1142 e o circuito lógico 1143, que é uma porta AND 1910 como mostrado na FIG. 11. Uma primeira entrada da porta AND 1910 pode corresponder ao sinal de indução magnética 1905, uma segunda entrada da porta AND 1910 pode ser conectada a uma saída do circuito de retardo de 1141, e a saída da porta AND 1910 pode ser conectada ao circuito de controle de saída 1120.

[0052] Nesta forma de realização, o circuito de controle de saída 1120 inclui três comutadores de condução de alta voltagem M0 1920, Ml 1960, M2 1970, um diodo D5 1980, um inversor 1990, uma primeira resistência RI 1930, e uma segunda resistência R2 1950. O terminal de controle do comutador M0 1920 é conectado à saída da porta AND 1910. A entrada do comutador 1920 M0 é conectada a uma porta de saída da voltagem 1940 (OUTAD +) do retificador 1150 através da resistência RI 1930. O comutador M2 1970 é acoplado em paralelo com o comutador M0 1920. O terminal de controle do comutador M2 1970 é acoplado à saída do circuito de retardo 1141 através do inversor 1990. Em uma forma de realização, a resistência equivalente do comutador M2 1970 é maior do que aquela do comutador M0 1920.

[0053] Em operação, quando o período temporizado registrado pelo circuito de retardo 1141 é igual ou maior do que o período limiar predeterminado, o circuito de retardo 1141 gera uma alta voltagem. Por conseguinte, esta alta voltagem permite que o sinal de indução magnética 1905 do circuito de detecção de campo magnético 1130 seja transmitido para o comutador M0 1920 através da porta AND 1910. Além disso, quando o sinal da fonte de alimentação de CA 1610 está no meio ciclo positivo e o sinal de indução magnética 1905 do circuito de detecção de campo magnético 1130 emite baixa voltagem, o comutador M0 1920 e o comutador M2 1970 podem ser desligados e o comutador Ml 1960 pode ser ligado. Como resultado, a corrente (carga) elétrica pode fluir para o exterior da porta de saída B 1106 através do comutador Ml 1960. Ou seja, o circuito de controle de saída 1120 opera o sensor magnético 1105 no primeiro estado. Altemativamente, quando o sinal da fonte de alimentação de CA 1610 está no meio ciclo negativo e o sinal de indução magnética 1905 a partir do circuito de detecção de campo magnético 1130 emite alta voltagem, o comutador M0 1920 pode ser ligado, e os comutadores Ml 1960 e M2 1970 podem ser desligados. Como resultado, a corrente (carga) elétrica pode fluir para dentro da porta de saída B 1106 e passar através do diodo D5 1980 e o comutador M0 1920. Isto é, o circuito de controle de saída 1120 pode controlar o sensor magnético 1105 para operar no segundo estado.

[0054] Quando o período temporizado registrado pelo circuito de retardo 1141 é mais curto do que o período limiar, o circuito de retardo 1141 e a porta AND 1910 podem emitir uma baixa voltagem, os comutadores M0 1920 e Ml podem ser desligados, e o comutador M2 1970 pode ser ligado. Como resultado, a corrente elétrica flui para a porta de saída B 1106 e passa através do diodo D5 1980 e o comutador M2 1970. Uma vez que a resistência equivalente do comutador M2 1970 é grande, a corrente elétrica é muito pequena, ou desprezável. Isto é, o circuito de controle de saída 1120 controla o sensor magnético 1105 para operar no terceiro estado.

[0055] A FIG. 12 ilustra uma outra forma de realização do circuito de controle de saída 1120 em conexão com o circuito de controle de estado 1140. O circuito de controle de estado 1140 inclui a voltagem do circuito de detecção 1141, o circuito de retardo de 1142 e o circuito lógico 1143. Especificamente, o circuito lógico 1143 do circuito de controle de estado 1140 inclui uma primeira porta de sinal de entrada 2002, uma segunda porta de entrada de sinal 2004, uma primeira porta de saída de sinal 2006, e uma segunda porta de saída de sinal 2008. A primeira porta de entrada de sinal 2002 pode ser conectada à saída do circuito de retardo 1141, e a segunda porta de entrada de sinal pode ser conectada para receber o sinal de indução magnética 2005. Quando o período temporizado registrado pelo circuito de retardo 1141 é mais curto do que o período limiar, o circuito lógico 1143 pode ser configurado para emitir uma baixa voltagem como a circuito de retardo 1141. Por outro lado, quando o período temporizado registrado pelo circuito de retardo 1141 é igual ou maior do que o período limiar, o circuito de retardo 1141 pode emitir alta voltagem. Além disso, o circuito lógico 1143 pode emitir o sinal de indução magnética 2005, através da primeira porta de saída de sinal 2006 ou da segunda porta de saída de sinal 2008. Os sinais de saída da primeira porta de saída de sinal 2006 e da segunda porta de saída de sinal 2008 pode ter uma diferença de fase de 180 graus. Deve ser apreciado que os sinais de saída na primeira porta de saída 2006 e na segunda porta de saída 2008 não podem ter voltagens altas, ao mesmo tempo.

[0056] Nesta forma de realização, o circuito de controle de saída 1120 inclui três comutadores, ou seja, comutadores M3 2060, M42040 e M5 2070, duas resistências, isto é, resistências R3 2050 e R4 2030, e um diodo de proteção D6 2020. Especificamente, os comutadores M3 2060 e M5 2070 são ambos comutadores de condução de alta voltagem e o comutador M4 2040 é um comutador de condução de baixa voltagem. Os terminais de controle do comutador M3 2060 e do comutador M5 2070 são conectados à primeira porta de saída de sinal 2006 e à segunda porta de saída de sinal 2008 do circuito lógico 1143, respectivamente. A entrada do comutador M3 2060 é conectada a uma primeira porta da resistência R3 2050. A saída do comutador M3 2060 é conectada à saída ligada à terra (OUTAD- 2080) do retificador 1150 (como mostrado na FIG. 7).

[0057] O terminal de controle do comutador M4 2040 é conectado a uma segunda porta da resistência R3 2050. A entrada do comutador M4 2040 é conectado à porta de saída da voltagem de controle (OUTAD + 2010) do retificador 1150. A saída do comutador M4 2040 é conectada à entrada do comutador M5 2070. A saída do comutador M5 2070 é conectada à porta de saída da voltagem (OUTAD- 2080) do retificador 1150. Em uma forma de realização, a porta de saída da voltagem (OUTAD- 2080) é uma terra flutuante. A saída do comutador M4 2040 é conectada à entrada do comutador M5 2070 e à porta de saída B 1106. O terminal de controle do comutador M4 2040 é conectado à polaridade positiva do diodo de proteção D6 2020. A entrada do comutador M4 2040 é conectado à polaridade negativa do diodo de proteção D6 2020. A resistência R4 2030 é conectada entre o terminal de controle e terminal de entrada do comutador M4 2040.

[0058] Em operação, quando o período temporizado registrado pelo circuito de retardo 1141 é igual ou maior do que o período limiar, o circuito de retardo 1141 gera uma alta voltagem. Neste caso, o circuito lógico 1143 permite que o sinal de indução magnética seja emitido pela primeira porta de saída de sinal 2006 ou pela segunda porta de saída de sinal 2008. Os sinais de saída na primeira porta de saída de sinal 2002 e na segunda porta de saída de sinal 2004 podem ter uma diferença de fase de 180 graus. Além disso, quando o sinal da fonte de alimentação de CA 1610 está no meio ciclo positivo e o sinal de indução magnética 2005 a partir do circuito de detecção de campo magnético 1130 corresponde a uma alta voltagem, os comutadores M3 2060 e M4 2040 podem ser ligados, o comutador M5 2070 pode ser desligado. Como resultado, a corrente (carga) elétrica flui para o exterior da porta de saída B 1106 através do comutador M4 2040. Isto é, o circuito de controle de saída 1120 controla o sensor magnético 1105 para operar no primeiro estado. Altemativamente, quando o sinal da fonte de alimentação de CA 1610 está no meio ciclo negativo e o sinal de indução magnética 2005 a partir do circuito de detecção de campo magnético 1130 corresponde a uma voltagem baixa, os comutadores M3 2060 e M4 2040 podem ser desligados, e o comutador M5 2070 pode ser ligado. Como resultado, a corrente elétrica flui para a porta de saída B 1106 e passa através do comutador M5 2070. Isto é, o circuito de controle de saída 1120 controla o sensor magnético 1105 para operar no segundo estado.

[0059] Quando o período temporizado registrado pelo circuito de retardo 1141 é mais curto do que o período limiar, o circuito de controle de saída 1120 é designado para controlar o sensor magnético 1105 para operar no terceiro estado. Neste caso, o circuito de retardo 1141 produz uma voltagem baixa, o circuito lógico 1143 produz uma voltagem baixa, em cada uma da primeira porta de saída 2006 e da segunda porta de saída 2008, e os comutadores M3 2060, M4 2040, e M5 2070 podem ser desligados. Como resultado, nenhuma corrente elétrica flui através da porta de saída B 1106 (ou apenas uma pequena quantidade de corrente flui através da porta de saída B em comparação com a corrente (carga) elétrica acima, por exemplo, a corrente é menor do que um quarto da corrente (carga) elétrica.

[0060] A FIG. 13 é um fluxograma de um método exemplificativo de processamento de sinal executado pelo sensor magnético 1105, de acordo com uma forma de realização do presente ensinamento. Na etapa SI01, um campo magnético externo é detectado. Um sinal de indução magnética pode ser um indicativo da polaridade e/ou a intensidade do campo magnético externo é gerada. Especificamente, na etapa S101, sinais elétricos analógicos associados a um campo magnético externo e as informações nele associados são detectados e emitidos. Além disso, o sinal elétrico analógico detectado pode ser processado por amplificação e redução da interferência do sinal elétrico analógico. Além disso, o sinal elétrico analógico processado pode ser convertido para gerar o sinal de indução magnética. Em algumas aplicações, o sinal de indução magnética pode ser um sinal digital de comutação que é indicativo da polaridade do campo magnético externo.

[0061] Na etapa SI02, determina-se se uma condição predeterminada é satisfeita. A condição predeterminada está relacionada ou avaliada no que se refere a uma voltagem específica do sensor magnético. Se a condição predeterminada for cumprida, o método avança para a etapa SI03. Caso contrário, o método prossegue para a etapa SI04. Especificamente, a condição predeterminada pode ser ajustada como um período predeterminado que a voltagem do sensor magnético atinja o limiar de voltagem predeterminado. Em uma forma de realização, se a condição predeterminada é satisfeita pode ser determinada com base no período de tempo durante o qual a voltagem do sensor magnético 1105 é igual ou superior a um limiar de voltagem predeterminado. Como aqui discutido, para executar a etapa SI02, determina-se se a voltagem do sensor magnético 1105 atinge o limiar de voltagem predeterminado. Se assim for, o circuito de retardo 1142 inicia o tempo. Se o período temporizado atinge uma extensão predeterminada, é determinado que a condição predeterminada seja satisfeita. Caso contrário, determina-se que a condição predeterminada não seja satisfeita.

[0062] Na etapa SI03, com base no sinal de indução magnética, o sensor magnético é controlado para operar em pelo menos um de um primeiro estado e um segundo estado. Como discutido aqui, no primeiro estado, uma corrente (carga) elétrica flui para o exterior da porta de saída B 1106. No segundo estado, a corrente (carga) elétrica flui para a porta de saída B 1106. Na etapa SI04, o sensor magnético é controlado para operar em um terceiro estado, em que o sensor magnético 1105 não opera nem no primeiro estado nem no segundo estado, ou seja, nenhuma corrente (ou desprezível) flui através da porta de saída B 1106.

[0063] A FIG. 14 ilustra um diagrama exemplificativo de um conjunto de motores 2200 incorporando o sensor magnético aqui discutido, de acordo com uma forma de realização do presente ensinamento. O conjunto de motores 2200 compreende um motor M 1202 acoplado a uma fonte de alimentação de CA externa 1610, um comutador de CA bidirecional controlável 1300 acoplado em série ao motor M 1202, e o sensor magnético 1105. O sensor magnético 1105 se situa perto do rotor do motor 1202, a fim de detectar a variação do campo magnético próximo do rotor.

[0064] Em uma forma de realização, o sensor magnético 1105 inclui uma primeira entrada 1102 acoplada ao motor 1202, uma segunda entrada 1104 acoplada à fonte de alimentação de CA externa 1610 e a saída 1106 acoplada a um terminal de controle do comutador de CA bidirecional controlável 1105.

[0065] Em uma forma de realização, o conjunto do motor 2200 pode compreender ainda um circuito de redução de voltagem 1105, configurado para, por exemplo, fornecer uma voltagem reduzida obtida com base na fonte de alimentação de CA 1610, para o sensor magnético 1105. Nesta forma de realização, a primeira entrada 1102 do sensor magnético 1105 é ao contrário acoplado ao circuito de redução de voltagem 1200.

[0066] A FIG. 15 ilustra um diagrama exemplificativo de um motor 2300 de acordo com uma forma de realização do presente ensinamento. O motor 2300 pode ser semelhante ao motor 1202 na FIG. 14. Em uma forma de realização, o motor 2300 é um motor síncrono incluindo um estator e um rotor Ml rotativo em tomo do estator. O estator inclui um núcleo do estator M2 e um enrolamento monofásico M3 enrolando em tomo do núcleo do estator M2. O núcleo do estator M2 pode incluir ferro puro, ferro fundido, aço fundido, aço elétrico, aço-silício, ou quaisquer outros materiais magnéticos macios. O rotor Ml inclui um ímã permanente. Quando o enrolamento do estator M3 é acoplado em série com a fonte de alimentação de CA 1610, o rotor Ml pode operar a uma velocidade uniforme de 60f/p rpm (revolução/minuto) na fase estável, em que f é a frequência da fonte de alimentação de CA 1610, epéo número de pares de polos do rotor Ml. O núcleo do estator M2 tem duas polaridades opostas, cada uma das quais tem um arco de polo (por exemplo, M4, M5). A superfície externa do rotor Ml é oposta ao arco de polo (por exemplo, M4, M5), formando assim um interstício não uniforme entre a superfície externa e o arco de polo. Os arcos de polo (por exemplo, M4, M5) dos polos do estator são embutidos com ranhuras côncavas. A porção do arco de polo diferente da ranhura côncava tem o mesmo eixo central que o rotor Ml.

[0067] Um campo magnético não uniforme pode ser formado na configuração acima, o que assegura que o polar do rotor Ml é em relativo ao eixo central do polo do estator com um ângulo, quando o rotor Ml é estático. O ângulo garante um torque inicial para o rotor Ml cada vez que o motor M é alimentado sob a influência do sensor magnético 1105. O polar do rotor Ml pode ser o limite entre as polaridades magnéticas opostas do rotor Ml. O eixo central do estator pode ser uma linha que passa através dos centros dos polos do estator. Em uma forma de realização, o estator e o rotor Ml têm duas polaridades magnéticas. Em uma forma de realização, o estator e o rotor Ml podem ter um maior número de polos magnéticos, por exemplo, quatro ou seis polaridades magnéticas.

[0068] Voltando à FIG. 14, quando o sensor magnético 1105 satisfaz a condição predeterminada, o sensor magnético 1105 pode operar no primeiro estado ou no segundo estado, dependendo do sinal da fonte de alimentação de CA 1610 e da polaridade do rotor magnético permanente Ml. Especificamente, quando o sinal da fonte de alimentação de CA 1610 está no meio ciclo positivo e o circuito de detecção de campo magnético 1130 detecta que o rotor magnético permanente Ml tem uma primeira polaridade, o circuito de controle de saída 1120 controla o sensor magnético 1105 para operar no primeiro estado. Ou seja, uma corrente elétrica pode fluir do sensor magnético 1105 para o comutador de CA bidirecional controlável 1300. Altemativamente, quando o sinal da fonte de alimentação de CA 1610 está no meio ciclo negativo e o circuito de detecção de campo magnético 1130 detecta o rotor magnético permanente Ml tem uma segunda polaridade que é oposta à primeira polaridade, o circuito de controle de saída 1120 controla o sensor magnético 1105 para operar no segundo estado, no qual, a corrente elétrica pode fluir a partir do comutador de CA bidirecional controlável 1300 ao sensor magnético 1105.

[0069] Quando o sensor magnético 1105 não satisfaz a condição predeterminada, o sensor magnético 1105 opera no terceiro estado, no qual, nenhuma corrente elétrica flui entre o comutador de CA bidirecional controlável 1300 e o sensor magnético 1105 (ou apenas uma pequena quantidade de corrente flui entre o comutador de CA bidirecional controlável AC 1300 e o sensor magnético 1105).

[0070] Em uma forma de realização, o sensor magnético 1105 inclui o retificador 1150 como mostrado na FIG. 9 e o circuito de controle de saída 1120, como mostrado na FIG. 6. Como descrito acima, na FIG. 6, o circuito de controle de saída 1120 inclui o primeiro comutador Kl 1410, que é um comutador de condução de alta voltagem, o segundo comutador K2 1420, que é uma comutador de condução de baixa voltagem, e o terceiro comutador K3 1430. Quando a condição predeterminada for cumprida, o terceiro comutador K3 1430 é ligado. Além disso, quando o sinal da fonte de alimentação de CA 1610 está no meio ciclo positivo e o sinal de indução magnética é uma voltagem alta, o primeiro comutador Kl 1410 é ligado e o segundo comutador K2 1420 é desligado. Como resultado, o sensor magnético 1105 opera no primeiro estado, no qual, a corrente elétrica flui a da fonte de alimentação de CA 1610, através do motor M 1202, do circuito de redução de voltagem de 1105, da primeira porta de entrada do sensor magnético 1105, da porta de saída da voltagem do segundo diodo D2 na ponte retificadora de onda completa, do primeiro comutador Kl 1410 do circuito de controle de saída 1120, da porta de saída B 1106, então o comutador de CA bidirecional controlável 1105 finalmente volta para a fonte de alimentação de CA 1610. Altemativamente, quando o sinal da fonte de alimentação de CA 1610 está no meio ciclo negativo e o sinal de indução magnética é de voltagem baixa, o primeiro comutador Kl 1410 é desligado e o segundo comutador K2 1420 é ligado. Como resultado, o sensor magnético 1105 opera no segundo estado, no qual, a corrente elétrica flui da fonte de alimentação de CA 1610, através do comutador de CA bidirecional controlável 1105, da porta de saída B 1106, do segundo comutador K2 1420, da porta de ligação terra da ponte retificadora de onda completa, do primeiro diodo Dl 1710, da primeira porta de entrada do sensor magnético 1105, do circuito de redução de voltagem 1105, do motor 1202, e, finalmente volta para a fonte de alimentação de CA 1610.

[0071] Quando o sinal da fonte de alimentação de CA 1610 está no meio ciclo positivo e o circuito de detecção de campo magnético 1130 emite uma voltagem baixa, ou quando o sinal da fonte de alimentação de CA 1610 está no meio ciclo negativo e o circuito de detecção do campo magnético 1130 emite uma alta voltagem, nem o primeiro comutador Kl 1410 nem o segundo comutador K2 1420 pode ser ligado. Portanto, o circuito de controle de saída 1120 opera o comutador de CA bidirecional controlável 1105 altemadamente entre estados “LIGADO” e “DESLIGADO” de uma maneira predeterminada. O circuito de controle de saída 1120 pode habilitar ainda mais o sensor magnético 1105 a controlar a maneira de energizar o enrolamento do estator M3 com base na variação da polaridade da fonte de alimentação de CA 1610 e na informação de detecção magnética, fazendo o campo magnético variável gerado pelo estator rotar juntamente com o rotor em uma única direção de acordo com a posição do campo magnético do rotor. Isto permite que o rotor Ml rote na direção fixada cada vez que o motor 1202 é energizado.

[0072] Por outro lado, quando o sensor magnético 1105 não satisfaz a condição predeterminada, o terceiro comutador K3 1430 é desligado. Como resultado, o sensor magnético 1105 opera no terceiro estado, no qual, nenhuma corrente elétrica flui no conjunto do motor 2200 (ou apenas uma pequena quantidade desprezível de corrente flui no conjunto do motor 2200) em comparação com a corrente elétrica acima, por exemplo, a intensidade da corrente é menor do que um quarto da corrente elétrica.

[0073] A FIG. 16 ilustra as formas de onda de uma voltagem de saída a partir de uma fonte de alimentação de CA 1610 e a ponte retificadora 1150, respectivamente, de acordo com uma forma de realização do presente ensinamento. Especificamente, a porção superior da FIG. 16 ilustra a forma de onda da voltagem de saída da fonte de alimentação de CA 1610, e a porção inferior da FIG. 24 ilustra a forma de onda da voltagem da saída da ponte retificadora 1150. Como mostrado, a frequência da voltagem de saída da ponte retificadora é o dobro da frequência da fonte de alimentação de CA 1610.

[0074] Quando a forma de onda da voltagem de saída da ponte retificadora 1150 sobe, o circuito de controle de saída 1120 pode operar no terceiro estado antes de o circuito de controle de saída 1120 operar no primeiro estado ou no segundo estado. Por conseguinte, quando a forma de onda da voltagem de saída da fonte de alimentação de CA 1610 está no meio ciclo positivo, o sensor magnético 1105 pode operar no primeiro estado. Quando a forma de onda da voltagem de saída da fonte de alimentação de CA 1610 está no meio ciclo negativo, o sensor magnético 1105 pode operar no segundo estado. Portanto, a frequência de operação do terceiro estado é positivamente proporcional à frequência de operação do primeiro estado ou do segundo estado, e também é proporcional à frequência da voltagem da fonte de alimentação de CA 1610. Em uma forma de realização, a frequência de operação do terceiro estado é o dobro da frequência de operação do primeiro estado ou do segundo estado, que é o dobro da frequência da fonte de alimentação de CA 1610.

[0075] Deve ser entendido que os exemplos acima descritos são para fins ilustrativos. O presente ensinamento não se destina a ser limitativo. O sensor magnético 1105 pode ser usado em outras aplicações diferentes do conjunto do motor 2200, tal como descrito acima.

[0076] Os versados na técnica irão reconhecer que os presentes ensinamentos são passíveis de uma variedade de modificações e/ou melhoramentos. Por exemplo, embora a implementação de vários componentes descritos acima pode ser incorporada em um dispositivo de hardware, pode também ser implementada como uma única solução de software - por exemplo, uma instalação em um servidor existente. Além disso, as unidades do hospedeiro e os nós de cliente, tal como aqui descritos podem ser implementados como um firmware, uma combinação de firmware/software, uma combinação de firmware/hardware, ou uma combinação de hardware/firmware/softtware. Por outra forma de realização, o motor e o comutador de CA bidirecional controlável podem ser acoplados em série um ao outro e formarem uma primeira ramificação. O circuito de redução de voltagem conectado em série e o sensor magnético formam uma segunda ramificação. A primeira ramificação é acoplada em paralelo à segunda ramificação entre duas extremidades da fonte de alimentação de CA externa.

[0077] Embora o que tenha descrito anterior seja considerado ser o melhor modo e/ou outros exemplos, entende-se que várias modificações podem ser feitas e que a matéria objeto aqui descrita pode ser implementada em várias formas e exemplos, e que os ensinamentos podem ser aplicados em numerosas aplicações, das quais apenas algumas foram aqui descritas. Pretende-se pelas reivindicações seguintes reivindicar quaisquer e todas as aplicações, modificações e variações que caem dentro do verdadeiro escopo dos presentes ensinamentos.

REIVINDICAÇÃO

Claims (15)

1. Sensor magnético, caracterizado pelo fato de compreender: um alojamento; uma porta de entrada e uma porta de saída, ambas se estendendo a partir do alojamento, em que a porta de entrada é para ser conectada a uma fonte de alimentação de (CA) corrente alternada externa; e um circuito elétrico que compreende: um circuito de controle de saída acoplado à porta de saída e configurado para controlar, quando uma predeterminada condição é satisfeita, o sensor magnético para operar em pelo menos um de um primeiro estado e um segundo estado, em que no primeiro estado, uma corrente de carga flui em uma primeira direção a partir da porta de saída para o exterior do sensor magnético, e no segundo estado, a corrente de carga flui em uma segunda direção oposta da primeira direção a partir do exterior do sensor magnético para o sensor magnético através da porta de saída, e controlar, quando a condição predeterminada não é satisfeita, o sensor magnético para operar em um terceiro estado, em que a frequência de operação do sensor magnético é positivamente proporcional à frequência da fonte de alimentação de CA externa.

2. Sensor magnético de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a frequência de operação do sensor magnético no terceiro estado é o dobro da frequência da fonte de alimentação de CA externa.

3. Sensor magnético de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o circuito elétrico compreende ainda um circuito de detecção de campo magnético configurado para detectar um campo magnético externo e emitir o sinal de indução magnética que é indicativo de pelo menos uma característica do campo magnético externo.

4. Sensor magnético de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o circuito de detecção do campo magnético compreende: um elemento de sensoreação magnética configurado para detectar o campo magnético externo e emitir um sinal elétrico analógico que corresponde ao campo magnético externo; um elemento de processamento de sinal configurado para amplificar o sinal elétrico analógico, remover interferência do mesmo, e gerar um sinal elétrico analógico processado; e um elemento de conversão analógico-digital configurado para converter o sinal elétrico analógico processado no sinal de indução magnética, que corresponde a um sinal digital de comutação.

5. Sensor magnético de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o circuito de controle de saída é configurado para controlar, quando a condição predeterminada é satisfeita, o sensor magnético para operar altemadamente entre o primeiro e o segundo estados com base em uma polaridade da fonte de alimentação de CA externa e do sinal de indução magnética.

6. Sensor magnético de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o circuito de controle de saída é configurado para controlar o sensor magnético, quando a condição predeterminada é satisfeita, para operar no primeiro estado, permitindo uma corrente de carga fluir na primeira direção quando o sinal de indução magnética indica que o campo magnético externo tem uma primeira polaridade magnética e fonte de alimentação de CA externa tem uma primeira polaridade; e no segundo estado, permitindo uma corrente de carga fluir na segunda direção quando o sinal de indução magnética indica que o campo magnético externo tem uma segunda polaridade magnética oposta à primeira polaridade magnética e fonte de alimentação de CA externa tem uma segunda polaridade oposta à primeira polaridade.

7. Sensor magnético de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o circuito de controle de saída compreende: um primeiro comutador acoplado à porta de saída para formar um primeiro trajeto de corrente para uma corrente de carga fluir na primeira direção; e um segundo comutador acoplado à porta de saída para formar um segundo trajeto de corrente para uma corrente de carga fluir na segunda direção, em que os primeiro e segundo comutadores respondem, respectivamente, ao sinal de indução magnética para seletivamente ligar os primeiro e segundo trajetos de corrente, respectivamente.

8. Sensor magnético de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que existe uma quantidade desprezível de corrente de carga que flui através da porta de saída ou nenhuma corrente flui através da porta de saída quando o sensor magnético está no terceiro estado.

9. Sensor magnético de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a frequência de operação do sensor magnético no terceiro estado é positivamente proporcional à frequência de operação no primeiro estado ou no segundo estado.

10. Sensor magnético de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o circuito elétrico compreende ainda retificador configurado para realizar retificação de onda completa na fonte de alimentação de CA externa; e a frequência de operação do sensor magnético no terceiro estado é a mesma que a frequência da voltagem de saída do retificador.

11. Sensor magnético de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o circuito elétrico compreende ainda um subcircuito configurado para determinar se a condição predeterminada é satisfeita.

12. Sensor magnético de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que as subcircuito compreende um circuito de detecção de voltagem configurado para detectar uma voltagem específica e, quando a voltagem específica é igual ou maior do que um limiar de voltagem predeterminado emite um sinal de disparo; um circuito de retardo configurado no tempo, ao receber o sinal de disparo, uma extensão de tempo durante a qual a voltagem específica é igual a ou maior do que o limiar de voltagem predeterminado; e um circuito lógico acoplado ao circuito de retardo e configurado para sinalizar que a condição predeterminada é satisfeita, quando a extensão de tempo excede uma extensão de tempo predeterminada, e sinalizar que a condição predeterminada que não é satisfeita, quando a extensão de tempo não exceder a extensão de tempo predeterminada.

13. Conjunto de motores, caracterizado pelo fato de compreender: um motor configurado para operar com base em uma fonte de alimentação de (CA) corrente alternada; um sensor magnético configurado para detectar um campo magnético gerado pelo motor e operar em um estado de operação determinado com base no campo magnético detectado; e um comutador de CA bidirecional acoplado em série com o motor e configurado para controlar o motor com base em um estado operacional do sensor magnético, em que o sensor magnético compreende: uma porta de entrada e uma porta de saída, em que a porta de entrada é acoplada à fonte de alimentação de CA e a porta de saída é acoplada a um terminal de controle do comutador de CA bidirecional, e um circuito elétrico, que compreende um circuito de controle de saída configurado para ser pelo menos responsivo a um sinal de indução magnética, que é indicativo de pelo menos uma característica do campo magnético detectado, para controlar o sensor magnético para operar em pelo menos um de um primeiro estado e um segundo estado quando uma condição predeterminada é satisfeita, e operar em um terceiro estado quando a condição predeterminada não é satisfeita, em que no primeiro estado, uma corrente de carga flui em uma primeira direção a partir da porta de saída para o exterior do sensor magnético, no segundo estado, uma corrente de carga flui em uma segunda direção oposta à primeira direção a partir do exterior do sensor magnético para o sensor magnético através da porta de saída, e a frequência de operação do sensor magnético é positivamente proporcional à frequência da fonte de alimentação de CA externa.

14. Conjunto de motores de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de compreender ainda um estator e um rotor de magneto permanente, em que o comutador de CA bidirecional, que é configurado para controlar um estado condutor do estator em resposta ao primeiro estado e ao segundo estado, respectivamente, de modo que o estator opere de uma maneira consistente com uma posição magnética do rotor de magneto permanente em relação ao estator para acionar o rotor de magneto permanente de modo a rotar em uma direção predeterminada.

15. Circuito integrado, caracterizado pelo fato de que compreende: um substrato semicondutor; uma porta de entrada e uma porta de saída, em que a porta de entrada é acoplada a uma fonte de alimentação de corrente alternada externa; e um circuito elétrico no substrato semicondutor, em que o circuito elétrico compreende: um circuito de controle de saída acoplado à porta de saída, e configurado para ser responsivo a um sinal detectado para controlar o circuito integrado para operar em um estado em que uma corrente de carga flui através da porta de saída quando uma condição predeterminada é satisfeita, e operar em um outro estado quando a condição predeterminada não é satisfeita, e que a frequência de operação do circuito integrado é positivamente proporcional à frequência da fonte de alimentação de CA externa.