ES2302358T3 - Circuito de control para un motor de corriente continua. - Google Patents
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Abstract
Circuito de control para un motor de corriente continua activado de forma sincronizada con un condensador electrolítico conectado en paralelo y un diodo de funcionamiento libre, caracterizado porque entre la tensión de alimentación del motor positiva y la conexión positiva del condensador electrolítico (C) está conectado un estrangulador (L) y porque el diodo de funcionamiento libre (D2) esté situado, con su cátodo entre el estrangulador (L) y el condensador electrolítico (C) y con su ánodo en el lado negativo del motor de corriente continua (2).
Description
Circuito de control para un motor de corriente
continua.
La invención se refiere a un circuito de control
para un motor de corriente continua activado de forma sincronizada,
con un condensador electrolítico conectado en paralelo y un diodo de
funcionamiento libre.
Un circuito de control de este tipo se supone
que es conocido. En un circuito de control conocido de esta clase
están situadas en la línea de conexión de la tensión de alimentación
del motor, en el lado positivo y en el negativo, inductividades en
forma de estranguladores para nivelar el desarrollo de tensión
causado por la sincronización y para reducir la radiación
parasitaria. Estos estranguladores tienen que estar diseñados para
corrientes relativamente altas y una energía disipada ligada a ello,
de tal modo que tienen unas dimensiones relativamente elevadas y
son también correspondientemente caros.
El documento JP 07337085 describe un circuito de
derivación compuesto por el diodo de funcionamiento libre, un FET y
un estrangulador adicional. El circuito sirve para suprimir señales
parásitas.
La invención se ha impuesto la tarea de aprontar
un circuito de control de la clase citada al comienzo, en el que
pueda reducirse eficazmente la radiación parasitaria con medidas de
técnica de conmutación más favorables.
Esta tarea es resuelta con las particularidades
de las reivindicaciones 1 y 2.
Por un lado se ha previsto por lo tanto, según
esto, que entre la tensión de alimentación del motor positiva y la
conexión positiva del condensador electrolítico esté conectado un
estrangulador y que el diodo de funcionamiento libre esté situado,
con su cátodo entre el estrangulador y el condensador electrolítico
y con su ánodo en el lado negativo del motor de corriente
continua.
Por otro lado está previsto que entre la tensión
de alimentación del motor negativa y la conexión negativa del
condensador electrolítico esté conectado un estrangulador y que el
diodo de funcionamiento libre esté situado, con su ánodo entre el
estrangulador y el condensador electrolítico y con su cátodo en el
lado positivo del motor de corriente continua.
Esta disposición del estrangulador en unión al
diodo de funcionamiento libre y al condensador electrolítico ofrece
la ventaja de que la misma sólo tiene que diseñarse para corrientes
relativamente pequeñas, por ejemplo 6 A (al contrario que en
estranguladores habituales de 30 A), con lo que pueden conseguirse
una dimensiones bastante menores y una reducción de los costes.
Si adicionalmente está previsto un dispositivo
de protección contra polarización inversa, es ventajosa una
disposición de circuito que esté estructurada de tal modo que entre
el estrangulador y la tensión de alimentación positiva esté
conectado, como dispositivo de protección contra polarización
inversa, un Mos-Fet de potencia de canal n de
funcionamiento inverso, o que esté estructurada de tal modo que
entre el estrangulador y la tensión de alimentación negativa esté
conectado, como dispositivo de protección contra polarización
inversa, un Mos-Fet de potencia de canal n de
funcionamiento inverso.
La invención se explica con más detalle a
continuación mediante ejemplos de ejecución, haciendo referencia a
los dibujos.
La figura 1 muestra un circuito de control 1
para un motor de corriente continua 2 activado, por ejemplo, con
una frecuencia de conmutación de 20 kHz con modulación de anchura de
impulsos. La activación sincronizada se produce con ello a través
de un dispositivo de conmutación S1 en forma de un
Mos-Fet de potencia con un diodo D1 integrado, que
está situado en la dirección de bloqueo con relación a la
polarización habitual de la tensión de alimentación o tensión de
batería U_{B}. En el lado negativo del motor 2 se ha conectado un
diodo de funcionamiento libre D2 con su ánodo.
En la línea de entrada y salida de al tensión de
alimentación están situadas en el presente circuito unas
inductividades L_{1} y L_{2} no necesarias, reducidas
considerablemente respecto a circuitos habituales, que sirven para
nivelar el desarrollo de tensión influido por la frecuencia de
sincronización y para reducir la radiación parasitaria.
Al motor de corriente continua 2 está conectado
en paralelo un condensador electrolítico C, que con su conexión
positiva está conectado a través de un estrangulador L y un
dispositivo de protección contra polarización inversa, en forma de
una unidad de conmutación 3, a la tensión de alimentación positiva,
mientras que la conexión negativa está situada en la línea de
alimentación de tensión negativa. El diodo de funcionamiento libre
D2 está conectado con su cátodo entre el condensador electrolítico
C y el otro estrangulador L. En paralelo a la alimentación de
tensión de batería U_{B} está situado un condensador adicional
C_{1}, que está configurado como condensador de láminas.
La unidad de conmutación 3 está configurada con
preferencia como Mos-Fet de potencia de canal n de
funcionamiento inverso con un diodo D3 conectado en paralelo al
tramo de Drain-Source, que está conectado con su
ánodo al potencial positivo y con su cátodo al estrangulador
adicional L. A este punto de conexión entre el estrangulador
adicional l y la unidad de conmutación 3 está también conectado un
microcontrolador 4 a través de un circuito de tensión de
alimentación 5, el cual está situado con una conexión adicional a
través de un circuito Bootstrap 6 al punto de conexión positivo de
la unidad de conmutación 3. El microcontrolador 4 sirve entre otras
cosas para controlar el dispositivo de conmutación S1 y con ello
para activar el motor de corriente continua 2. En el caso de
polarización incorrecta de la alimentación de tensión de batería
U_{B} se interrumpe mediante la unidad de conmutación 3 la
corriente en el condensador electrolítico C y a través del diodo de
funcionamiento libre D2 y, de este modo se impide su destrucción.
Aparte de esto se interrumpe la alimentación de tensión del
microcontrolador 4.
Mediante la disposición descrita del
estrangulador L puede diseñarse la misma para corrientes
relativamente pequeñas, en el caso de un motor de ventilador de 30
amperios en el vehículo de motor por ejemplo para 6 A, y de este
modo mantenerse con unas dimensiones muy reducidas. Al mismo tiempo
pueden reducirse bastante o eliminarse los estranguladores L_{1}
y L_{2}. De este modo se consigue también una notable reducción de
costes.
Mediante el estrangulador adicional l ya sólo
fluye una corriente continua, ya que la porción alterna queda
bloqueada por el estrangulador adicional L.
En el caso de una estructura alternativa del
circuito de control 1 conforme a la figura 2, el dispositivo de
conmutación S1 está conectado para la activación sincronizada en el
lado positivo del motor de corriente continua 2 (conmutador
High-Side). Con ello el estrangulador L está
conectado entre la tensión de alimentación de motor negativa y la
conexión negativa del condensador electrolítico C, y el diodo de
funcionamiento libre D2 está situado con su ánodo entre el
estrangulador L y el condensador electrolítico C y con su cátodo en
el lado positivo del motor de corriente continua 2. El dispositivo
de protección contra polarización inversa 3 está conectado como
Mos-Fet de potencia de canal n de funcionamiento
inverso entre el estrangulador L y la tensión de alimentación
negativa.
Claims (4)
1. Circuito de control para un motor de
corriente continua activado de forma sincronizada con un condensador
electrolítico conectado en paralelo y un diodo de funcionamiento
libre, caracterizado porque entre la tensión de alimentación
del motor positiva y la conexión positiva del condensador
electrolítico (C) está conectado un estrangulador (L) y porque el
diodo de funcionamiento libre (D2) esté situado, con su cátodo entre
el estrangulador (L) y el condensador electrolítico (C) y con su
ánodo en el lado negativo del motor de corriente continua (2).
2. Circuito de control para un motor de
corriente continua activado de forma sincronizada con un condensador
electrolítico conectado en paralelo y un diodo de funcionamiento
libre, caracterizado porque entre la tensión de alimentación
del motor negativa y la conexión negativa del condensador
electrolítico (C) está conectado un estrangulador (L) y porque el
diodo de funcionamiento libre (D2) esté situado, con su ánodo entre
el estrangulador (L) y el condensador electrolítico (C) y con su
cátodo en el lado positivo del motor de corriente continua (2).
3. Circuito de control según la reivindicación
1, caracterizado porque entre el estrangulador (L) y la
tensión de alimentación positiva está conectado, como dispositivo
de protección contra polarización inversa (3), un
Mos-Fet de potencia de canal n de funcionamiento
inverso.
4. Circuito de control según la reivindicación
2, caracterizado porque entre el estrangulador (L) y la
tensión de alimentación negativa está conectado, como dispositivo
de protección contra polarización inversa (3) (3), un
Mos-Fet de potencia de canal n de funcionamiento
inverso.
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