ES2558878T3

ES2558878T3 - Dispositivo de acoplamiento de señal de medida con aislamiento eléctrico y aparato eléctrico que incluye un dispositivo de este tipo

Info

Publication number: ES2558878T3
Application number: ES07871821.0T
Authority: ES
Inventors: Yvan Cadoux; Didier Leonard; Bruno Reymond
Original assignee: Schneider Electric Industries SAS
Current assignee: Schneider Electric Industries SAS
Priority date: 2006-12-18
Filing date: 2007-12-10
Publication date: 2016-02-09
Anticipated expiration: 2027-12-10
Also published as: WO2008087276A2; US8390270B2; WO2008087276A3; BRPI0721075B1; EP2102994B1; CN101563856A; CN101563856B; FR2910162A1; US20100060261A1; EP2102994A2; BRPI0721075A2; FR2910162B1

Abstract

Dispositivo de acoplamiento con aislamiento eléctrico que comprende: - al menos una entrada de señal (SI) de entrada, - una salida de señal (SO) de salida representativa de dicha señal de entrada, y - unos medios de transferencia de señal con aislamiento eléctrico que reciben la señal de entrada y que suministran dicha señal de salida, - al menos un transformador (14) de señal que tiene al menos un arrollamiento (15, 15A, 15B, 151, 152, 153, 154) primario para recibir una señal (SP, SP1, SP2, SP3, SP4) primaria representativa de dicha señal (SI, SIA, SIB, SI1, SI2, SI3, SI4) de entrada, - unos medios (16, 16A, 16B, 161, 162, 163, 164, 31, 32) de conmutación para dividir la señal de entrada y suministrar dicha señal primaria representativa de dicha señal de entrada a dicho arrollamiento primario, - unos medios (17, 17A, 17B, 27, 27A, 27B, 271, 272, 273, 274) de control de los medios de conmutación que incluyen una entrada de señal (SC) de control que recibe unas señales de control durante unos períodos (TC) de conmutación, y una salida eléctricamente aislada de la entrada de señales de control y conectada a dichos medios (16, 16A, 16B, 161, 162, 163, 164, 31, 32) de conmutación para controlar la división de señal primaria durante dichos unos períodos (TC) de conmutación, caracterizado porque dichos medios de control de los medios de conmutación incluyen unos medios de acoplamiento por inducción electromagnética y/o por unión capacitiva.

Description

DESCRIPCION

Dispositivo de acoplamiento de senal de medida con aislamiento electrico y aparato electrico que incluye un dispositivo de este tipo

Campo tecnico

5 La invencion se refiere a un dispositivo de acoplamiento con aislamiento electrico que incluye:

- al menos una entrada de senal de entrada,

- una salida de senal de salida representativa de dicha senal de entrada, y

- unos medios de transferencia de senal con aislamiento electrico que reciben la senal de entrada y que suministran dicha senal de salida,

10 - al menos un transformador (14) de senal que tiene al menos un arrollamiento primario para recibir una senal

primaria representativa de dicha senal de entrada,

- unos medios de conmutacion para dividir la senal de entrada y suministrar dicha senal primaria representativa de dicha senal de entrada a dicho arrollamiento primario,

- unos medios de control de los medios de conmutacion que incluyen una entrada de senal de control que

15 recibe unas senales de control durante unos penodos de conmutacion, y una salida electricamente aislada de

la entrada de senales de control y conectada a dichos medios de conmutacion para controlar el desacoplamiento de senal primaria durante dichos unos penodos de conmutacion.

La invencion se refiere tambien a un aparato electrico que incluye un dispositivo de acoplamiento de este tipo.

Estado de la tecnica

20 Los dispositivos de acoplamiento de senal de medida con aislamiento electrico conocidos estan realizados, por lo general, con una primera parte 1 de tratamiento de senal SI de entrada y una segunda parte 2 de tratamiento de senal SO de salida. Un esquema de un dispositivo conocido se representa en la figura 1. Una primera parte 1 de senal de entrada incluye, por lo general, un amplificador 3 de senal y un modulador 4 para transferir un valor transformado o un valor digital de la senal de entrada. El modulador 4 esta conectado, por lo general, a un 25 transformador 5 o a otros acopladores para aislar la primera parte 1 de la segunda parte 2 de tratamiento de senal. En la segunda parte 2, la senal se trata y reacondiciona en un circuito 6 para tratarse como senal SO de salida. En los dispositivos de la tecnica anterior, la primera parte 1 que recibe la senal de entrada requiere un circuito 7 de alimentacion electrica para hacer funcionar el amplificador y el modulador. En el esquema de la tecnica anterior, una primera alimentacion 8 electrica principal alimenta el circuito 6 de tratamiento de senal de salida y un circuito de 30 conversion de energfa electrica que incluye un troceador 9 y un transformador 10 de alimentacion y el circuito 7 para suministrar energfa electrica de alimentacion de toda la primera parte 1.

En otros esquemas, puede haber dos alimentaciones independientes para alimentar separadamente la primera parte y la segunda parte.

Los dispositivos de acoplamiento de senal de medida con aislamiento electrico conocidos por el estado de la tecnica 35 que requieren unos circuitos auxiliares de alimentacion pueden integrarse diffcilmente en unos circuitos o unos aparatos de medida de tratamiento de volumen muy escaso. Ademas, unos dispositivos de este tipo tambien tienen el inconveniente de que consumen energfa electrica que los hace incompatibles con unas aplicaciones de consumo muy escaso.

Ciertos dispositivos incluyen unos transformadores que reciben una senal de medida de corriente dividida como se 40 representa en los documentos europeo GB1585889 Y de los Estados Unidos US2003/0076086. Sin embargo, en el documento de los Estados Unidos US2003/0076086 los medios de control de los interruptores de senal son unos componentes optoelectronicos que son incompatibles con unas aplicaciones industriales que tienen fuertes limitaciones termicas. En particular, estos componentes tienen unas caractensticas de rendimiento y de velocidad que disminuyen muy fuertemente cuando aumenta la temperatura. Estas fuertes temperaturas de funcionamiento 45 estan presentes particularmente en unos aparatos electricos como disparadores electronicos y los disyuntores electricos.

Otro ejemplo se suministra en el documento europeo EP 1 300 965.

Exposicion de la invencion

La invencion tiene como objeto un dispositivo de acoplamiento de senal de medida con aislamiento electrico que no 50 requiere alimentacion de la parte que trata la senal de entrada y que puede funcionar normalmente con unas diferencias de temperatura muy importantes, y un aparato que incluye un dispositivo de este tipo.

En un dispositivo de acoplamiento con aislamiento electrico segun la invencion, dichos medios de control de los medios de conmutacion incluyen unos medios de acoplamiento mediante induccion electromagnetica y/o mediante union capacitiva.

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Dicho transformador de senal incluye un arrollamiento de salida conectado a unos medios de deteccion que reciben una senal secundaria de salida dividida y que suministran una senal de salida representativa de la senal de entrada.

En una primera variante, la division de la senal de entrada es unidireccional. En una segunda variante, la division de la senal de entrada es bidireccional o con inversion.

En un primer modo de realizacion particular, el transformador de senal incluye dos arrollamientos primarios conectados con unos sentidos de arrollamiento invertidos, un primer extremo de cada arrollamiento esta unido en un punto comun de los arrollamientos para recibir la entrada de senal, unos segundos extremos de los arrollamientos estan conectados a unos primeros medios de conmutacion y a unos segundos medios de conmutacion para dividir y orientar la senal de entrada alternativamente sobre el primer y el segundo arrollamiento.

Preferentemente, los medios de conmutacion conmutan unas senales de entrada sobre los arrollamientos primarios con un recubrimiento de los controles al principio y al final de conmutacion.

En un segundo modo de realizacion particular, el transformador de senal incluye un arrollamiento primario conectado a unos medios de conmutacion que incluyen cuatro conmutadores electronicos conectados en puente a dos ramas, unas lmeas exteriores del puente que reciben la senal de entrada y unas ramas interiores del puente que estan conectadas a dicho arrollamiento primario de dicho transformador de senal, estando controlados dichos conmutadores en puente alternativamente de manera cruzada para invertir el sentido de la senal primaria aplicada al arrollamiento primario de dicho transformador de senal.

En un tercer modo de realizacion particular, la senal de entrada se aplica a un puente de dos resistencias de medida conectadas en serie, estando conectado un punto comun de las resistencias de medida a un primer extremo de un arrollamiento primario del transformador de senal, estando conectado un segundo extremo de dicho arrollamiento primario del transformador de senal a una parte central comun de un puente de conmutacion con dos conmutadores de los medios de conmutacion, estando conectadas unas lmeas externas de los conmutadores de dicho puente sobre las partes externas opuestas al punto comun del puente de resistencias, funcionando los dos conmutadores de manera alterna para invertir el sentido de la senal primaria aplicada al arrollamiento primario de dicho transformador de senal.

Preferentemente, los medios de deteccion incluyen unos medios de filtrado de la senal de salida dividida.

En un modo de realizacion preferente, los medios de deteccion incluyen unos medios de deteccion sincronicos sincronizados con el control de los medios de conmutacion para reconstituir una senal de salida representativa de dicha senal de entrada.

Ventajosamente, el transformador de senal incluye:

- al menos un primer arrollamiento primario para recibir una primera senal de entrada y al menos unos primeros medios de conmutacion para dividir dicha primera senal de entrada,

- al menos un segundo arrollamiento primario para recibir una segunda senal de entrada y al menos unos segundos medios de conmutacion para dividir dicha segunda senal de entrada, y

- al menos un arrollamiento secundario para suministrar una senal representativa de dicha primera senal de entrada o de dicha segunda senal de entrada.

Ventajosamente, el dispositivo incluye unos medios de tratamiento:

- para seleccionar unos primeros medios de control de dichos primeros medios de conmutacion para suministrar una senal de salida representativa de dicha primera senal de entrada, o

- para seleccionar unos segundos medios de control de dichos segundos medios de conmutacion para suministrar una senal de salida representativa de dicha segunda senal de entrada.

Preferentemente, los medios de tratamiento controlan secuencialmente la seleccion de los medios de control para suministrar una senal de salida multiplexada representativa secuencialmente de cada senal de entrada.

Ventajosamente, los medios de tratamiento controlan simultaneamente unos medios de control para suministrar una senal de salida representativa de la suma de las senales de entrada.

Preferentemente, los medios de tratamiento incluyen unos medios de muestreo de senal para muestrear una senal de salida representativa de una senal secundaria multiplexada y suministrar unos valores representativos de cada senal de entrada, estando sincronizado el muestreo con la seleccion de los medios de control.

Preferentemente, el muestreo se efectua despues de un plazo predeterminado que sigue al principio de un impulso de control que cierra unos medios de conmutacion.

Preferentemente, los medios de tratamiento activan el control de los medios de control durante unos penodos de duracion corta y detienen el control de los medios de control durante unos penodos de duracion larga.

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En un modo de realizacion preferente, dichos medios de control de los medios de conmutacion incluyen al menos un transformador de control que tiene un arrollamiento primario que recibe las senales de control y un arrollamiento secundario para controlar unos medios de conmutacion.

Preferentemente, al menos un transformador de control de los medios de control es un transformador por aire que tiene un arrollamiento primario sobre una primera cara de un soporte de circuito y un arrollamiento secundario sobre una segunda cara de dicho soporte de circuito.

Preferentemente, el soporte de circuito esta compuesto por un material poliimida. Ventajosamente, el soporte de circuito tiene un espesor comprendido entre 3 y 80 pm.

En otro modo de realizacion, el transformador de medida es un transformador por aire que tiene al menos un arrollamiento primario sobre una primera cara de un soporte de circuito y un arrollamiento secundario sobre una segunda cara de dicho soporte de circuito.

Ventajosamente, el soporte de circuito esta compuesto por un material poliimida y tiene un espesor comprendido entre 3 y 80 pm.

En otro modo de realizacion, dicho al menos un transformador de control y al menos un transformador de medida estan colocados sobre un mismo soporte aislante con unos arrollamientos por cada lado de dicho soporte de circuito.

En otro modo de realizacion, dichos medios de control de los medios de conmutacion incluyen al menos dos condensadores de acoplamiento capacitivo que tienen cada uno un primer electrodo para recibir las senales de control y un segundo electrodo para controlar unos medios de conmutacion.

Ventajosamente, un soporte de circuito compuesto por un material poliimida y que tiene un espesor comprendido entre 3 y 80 pm, dicho soporte de circuito tiene sobre una primera cara los primeros electrodos de dichos dos condensadores de acoplamiento y sobre la segunda cara los segundos electrodos de dichos dos condensadores de acoplamiento.

En otro modo de realizacion, el dispositivo de medida incluye unos medios de control de los medios de conmutacion y los medios de conmutacion agrupados en un microcomponente electromagnetico de tipo MEMS.

Ventajosamente, el dispositivo incluye un shunt electrico conectado a las entradas de senal para la medida de una corriente electrica, siendo la senal de salida representativa de una corriente electrica que circula en dicho shunt.

Un aparato electrico segun la invencion que incluye:

- al menos una resistencia de medida,

- unos contactos electricos de potencia conectados en serie con dicha al menos una resistencia de medida,

- un mecanismo de control de apertura de dichos contactos electricos, y

- unos medios de tratamiento de funciones de proteccion que controlan un rele unido a dicho mecanismo, incluye al menos un dispositivo de acoplamiento como se ha definido mas arriba que tiene:

- al menos una entrada de senal conectada a dicha al menos una resistencia de medida, y

- una salida de senal conectada a los medios de tratamiento de funcion de proteccion para suministrar una senal representativa de una corriente que circula en dicha al menos una resistencia de medida.

Breve descripcion de los dibujos

Otras ventajas y caractensticas se mostraran mas claramente tras la descripcion que va a seguir, de modos particulares de realizacion de la invencion, dados a tftulo de ejemplos no limitativos, y representados en los dibujos adjuntos en los que:

- la figura 1 representa un esquema de un dispositivo de acoplamiento de senales electricas con aislamiento electrico del estado de la tecnica;

- la figura 2 representa un esquema de un dispositivo de acoplamiento de senales electricas segun un primer modo de realizacion de la invencion;

- la figura 3 representa un esquema de un dispositivo segun la figura 2 con un control con division mediante transistores;

- la figura 4 representa un primer esquema de un dispositivo de acoplamiento segun un modo de realizacion de la invencion de tipo division con inversion;

- las figuras 5A a 5G representan unos cronogramas de senales en un dispositivo segun el modo de realizacion de la figura 4;

- las figuras 6 y 7 representan unas variantes de dispositivos de acoplamiento segun unos modos de realizacion

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de la invencion de tipo division con inversion;

- las figuras 8A a 8C representan unas curvas de senales en unos dispositivos de acoplamiento segun unos modos de realizacion de la invencion con division bidireccional;

- la figura 9 representa un modo de realizacion de un dispositivo de acoplamiento de senales electricas segun un modo de realizacion de la invencion del esquema de la figura 7;

- la figura 10 representa un primer esquema de un dispositivo de acoplamiento segun un modo de realizacion de la invencion con una multiplexacion de senales de entrada sobre un transformador de senal comun;

- la figura 11 representa un segundo esquema de un dispositivo de acoplamiento segun un modo de realizacion de la invencion con una multiplexacion de senales de entrada sobre un transformador de senal comun;

- las figuras 12A a 12G representan unas curvas de senales en un dispositivo de la figura 11;

- la figura 13 representa un organigrama que muestra un ciclo de adquisicion de muestra de medida;

- la figura 14 representa un esquema de un aparato electrico que incluye un dispositivo de medida segun un modo de realizacion de la invencion;

- la figura 15 representa un transformador de impulso en forma impresa utilizado en los medios de control de un dispositivo de acoplamiento segun un modo de realizacion de la invencion;

- la figura 16 representa un agrupamiento de transformadores de impulso y de transformador de medida en forma impresa utilizado en un dispositivo de acoplamiento segun un modo de realizacion de la invencion;

- las figuras 17 y 18 muestran unas variantes de dispositivos segun unos modos de realizacion.

Descripcion detallada de modos de realizacion preferentes

La figura 2 representa un esquema de un dispositivo de acoplamiento de senales electricas segun un primer modo de realizacion de la invencion. El dispositivo de acoplamiento con aislamiento electrico incluye al menos una entrada 11 de senal SI de entrada, una salida 12 de senal SO de salida representativa de dicha senal de entrada, y unos medios 13 de transferencia de senal con aislamiento electrico que reciben la senal de entrada y suministran dicha senal de salida. Los medios de transferencia incluyen al menos un transformador 14 de senal que tiene al menos un arrollamiento 15 primario para recibir una senal Sp primaria representativa de dicha senal SI de entrada. La senal de entrada se divide mediante unos medios 16 de conmutacion representados mediante un interruptor controlado para suministrar dicha senal SP primaria representativa de dicha senal SI de entrada a dicho arrollamiento 15 primario. Los medios 16 de conmutacion estan controlados mediante unos medios 17 de control que incluyen una entrada 18 de senales control que reciben unas senales SC control. Una salida 20 de los medios de controles esta electricamente aislada de la entrada 18 de senales de control y esta conectada a dichos medios 16 de conmutacion para controlar la division de senal primaria a una frecuencia de conmutacion.

En la figura 2 la senal SI se divide mediante el interruptor 16 electronico a una frecuencia de division elevada para suministrar sobre el arrollamiento 15 primario del transformador 14 de senal una senal SP dividida. Dicho transformador 14 de senal incluye una arrollamiento 21 de salida conectado a unos medios 23 de deteccion que reciben una senal SD secundaria de salida dividida y que suministran una senal SO de salida representativa de la senal SI de entrada. La senal SD secundaria inducida en un arrollamiento 21 secundario del transformador de senal se trata a continuacion para suministrar la senal SO de salida. El tratamiento puede comprender una amplificacion en un amplificador 22 seguido de una deteccion y de un filtrado en un modulo 23 de tratamiento de senal de salida. La deteccion puede hacerse mediante rectificacion sencilla, mediante deteccion de envolvente o mediante rectificacion sincronica.

La senal SC de control de los medios de conmutacion se suministra preferentemente mediante un generador 24 de senales de division situado en la segunda parte 2 de tratamiento de senal. Preferentemente, el modulo 23 de tratamiento y el generador 24 de senales de control se disponen en una misma unidad 25 de tratamiento y se alimentan mediante un mismo circuito 26 de alimentacion. Este circuito 26 de alimentacion puede alimentar tambien el amplificador 22. Las senales de control se aplican a un transformador 27 de impulso de los medios de control aislados. La salida de los medios de control puede incluir un circuito 28 de acondicionamiento de senales que incluye, por ejemplo, un diodo 29 y un condensador 30 para adaptarse a los medios 16 de conmutacion.

En la figura 3 se muestra un esquema de un dispositivo segun un modo de realizacion de la invencion con un control de division con transistores 31 de efecto de campo que tienen unos diodos 32 internos asociados en inversa. Estos transistores estan conectados en serie en sentido inverso, es decir, que sus fuentes estan conectadas juntas y sirven de referencia a la senales de control suministradas mediante el transformador 27 de impulso, y sus electrodos de control estan conectados juntos para recibir dichas senales de control del transformador 27 a traves del acondicionador 28. Sea cual sea el sentido o la polaridad de la senal de entrada, los dos transistores conducen. Si no se suministra ninguna senal de control, los dos transistores estan bloqueados y segun el sentido o la polaridad de la senal de entrada solo uno de los dos diodos bloquea la senal de entrada. Con un esquema de este tipo, el dispositivo funciona sea cual sea la polaridad y el nivel de la senal de entrada que puede ser alterna o continua. En el esquema de la figura 3, una resistencia 40 de medida o de carga esta conectada a la entrada del dispositivo para generar la senal SI de entrada. Si la resistencia 40 es un shunt electrico, la senal SI es senal de medida de corriente.

Si la senal de entrada tiene una tension muy escasa, inferior, por ejemplo, a 0,6 voltios, puede ser suficiente un solo transistor 31 de efecto de campo. En esta zona el transistor funciona de manera bidireccional y el diodo asociado no es pasante en polarizacion directa.

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El dispositivo de acoplamiento puede funcionar en modo de division de la senal de entrada unidireccional dividiendo sobre unos ordenes de control consecutivos la senal de entrada en la misma polaridad y aplicandola tambien con la misma polaridad sobre el arrollamiento primario del transformador de senal.

Para mejorar el funcionamiento del transformador 14 de senal, la division de la senal de entrada puede ser ventajosamente bidireccional. En este caso, la senal de entrada se divide e invierte en cada orden de control para suministrar sobre un circuito de induccion primaria del transformador 14 de senal una senal primaria que tiene unos sentidos de inducciones consecutivos invertidos. De esta manera, un circuito magnetico de acoplamiento del transformador de senal se magnetiza en un sentido, despues se desmagnetiza y se remagnetiza en otro sentido segun los ordenes de control para controlar la remanencia de dicho circuito magnetico y mejorar la eficacia de la transferencia de senal entre el primario y el secundario del transformador 14.

La figura 4 representa un primer esquema de un dispositivo de acoplamiento segun un modo de realizacion de la invencion con division bidireccional. En este caso, el transformador l4 de senal incluye dos arrollamientos 15Ay 15B primarios conectados con unos sentidos de arrollamiento invertidos, un primer extremo de cada arrollamiento esta unido en un punto comun de los arrollamientos para recibir la entrada de senal de entrada, unos segundos extremos de los arrollamientos estan conectados a unos primeros medios 16A de conmutacion y a unos segundos medios 16B de conmutacion para dividir y orientar la senal SI de entrada alternativamente sobre el primer y el segundo arrollamiento. Preferentemente, para mejorar el funcionamiento del circuito magnetico del transformador 14, los medios de conmutacion conmutan las senales sobre los arrollamientos primarios con un recubrimiento de los controles al principio y al final de conmutacion. El generador 24 de senales suministra las senales de control de los medios 16A y 16b de conmutacion representados mediante unos interruptores controlados. El generador 24 suministra tambien una primera senal SY de sincronizacion al modulo 23 de tratamiento para efectuar una deteccion sincronica de la senal de salida. De hecho, segun el sentido de la senal sobre el primario, la senal de salida puede ser positiva o negativa. Una deteccion sincronica permite encontrar una polaridad de senal representativa de la polaridad de la senal de entrada. El generador 24 tambien puede suministrar o recibir una segunda senal de sincronizacion para funcionar con un muestreador de senal. El generador, el detector sincronico, y el muestreador pueden formar parte de un mismo circuito.

Las figuras 5A a 5G representan unos cronogramas de senales en un dispositivo de acoplamiento segun el modo de realizacion de la figura 4. En la figura 5A, una curva 41 muestra una senal SI de entrada. En esta figura, la senal SI de entrada es continua y de polaridad positiva. La figura 5B muestra una curva 42 representativa del control del interruptor 16A de los medios de conmutacion. La figura 5C muestra una curva 43 representativa del control del interruptor 16B de los medios de conmutacion. La figura 5D muestra una curva 44 representativa de una corriente I15A en el primer arrollamiento 15A primario del transformador 14 de senal. La figura 5E muestra una curva 45 representativa de una corriente I15B en el segundo arrollamiento 15B primario del transformador 14 de senal. La figura 5F muestra una curva 46 representativa de una resultante 115 de corriente correspondiente a las corrientes I15A e I15B que circulan en los dos arrollamientos 15A y 15B primarios del transformador 14 de senal controlados con inversion de sentido. La figura 5G muestra una curva 47 representativa de una senal SD de salida sobre el arrollamiento 21 secundario del transformador 14.

En un momento t1, el interruptor 16A se controla en cierre, mientras que el interruptor 16B acaba de abrirse. El arrollamiento 15A recibe la senal SI de entrada. Genera una corriente I15A y una induccion I15 magnetica creciente. Esta induccion genera sobre el secundario del transformador 21 una senal de salida igual a la derivada del flujo, por lo tanto, una senal SD positiva. En un momento t2, el interruptor 16B se controla en cierre, mientras que el interruptor 16A se controla en apertura. Una corriente I15B circula en el arrollamiento 15B. La corriente I15A se anula. La induccion magnetica resultante representada mediante I15 decrece porque el arrollamiento 15B esta bobinado en sentido contrario del arrollamiento 15A. La senal SD sobre el secundario del transformador se hace negativa. Las conmutaciones alternas de los interruptores 16A y 16B inducen una induccion magnetica sin discontinuidad en el transformador 14 y, de esta manera, generan una senal SD alterna con componente continuo nulo.

Con un dispositivo de este tipo, las corrientes de induccion en el primario no se interrumpen nunca y las alteraciones debidas a las conmutaciones en los arrollamientos primarios no se inducen en la senal SD secundaria de salida. La senal SD de salida puede rectificarse para suministrar una senal de mismo signo que la senal primaria. Puede definirse un penodo TC de division, entre el principio de la conduccion y el final de la conduccion de un interruptor 16, por ejemplo, entre los momentos t1 y t2.

La figura 6 representa un segundo esquema de un dispositivo de acoplamiento segun un modo de realizacion de la invencion con division bidireccional. En este caso, el transformador 14 de senal incluye un arrollamiento 15 primario conectado a unos medios 16 de conmutacion que incluyen cuatro conmutadores 16A1, 16A2 y 16B1 y 16B2 o interruptores electronicos conectados en puente a dos ramas 50 y 51. En este esquema, unas lmeas exteriores del puente reciben la senal SI de entrada y unas partes 53 interiores de las ramas del puente estan conectadas a dicho arrollamiento 15 primario del transformador 14 de senal. Dichos conmutadores 16A1, 16A2 y 16B1 y 16B2 en puente se controlan alternativamente de manera cruzada para invertir el sentido de la senal SP primaria aplicada al arrollamiento 15 primario de dicho transformador 14 de senal. Los conmutadores 16A1 y 16A2 en montaje cruzado se controlan al mismo tiempo para aplicar la senal de entrada en un primer sentido y los conmutadores 16B1 y 16B2

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en montaje cruzado se controlan al mismo tiempo para aplicar la senal de entrada en el segundo sentido. La resistencia 40 puede ser una resistencia de medida o un shunt electrico para la medida de senales de corriente.

La figura 7 representa un tercer esquema de un dispositivo de acoplamiento segun un modo de realizacion de la invencion con division bidireccional. En este caso, la senal SI de entrada se aplica a un puente de dos resistencias 40A y 40B de medida conectadas en serie. Un punto 54 comun de las resistencias de medida esta conectado a un primer extremo de un arrollamiento 15 primario del transformador 14 de senal, y un segundo extremo de dicho arrollamiento primario del transformador de senal esta conectado a una parte 55 central comun de un puente 56 de conmutacion con dos conmutadores 16A y 16B de los medios de conmutacion. Unas lmeas 57 y 58 externas de los conmutadores de dicho puente estan conectadas sobre las partes 59 y 60 externas opuestas al punto 54 comun del puente de resistencias. Los dos conmutadores 16A y 16B funcionan de manera alterna para invertir el sentido de la senal SP primaria aplicada al arrollamiento 15 primario de dicho transformador 14 de senal. Cuando el conmutador 16A esta cerrado y el conmutador 16B esta abierto, una parte SIA de la senal SI que circula en la resistencia 40A y que tiene un primer signo, por ejemplo positivo, se aplica sobre el arrollamiento 15. Despues, durante un control de conmutacion siguiente, el conmutador 16B esta cerrado y el conmutador 16A esta abierto. En este caso, una parte SIB de la senal SI presente sobre la resistencia 40B de medida y que tiene un segundo signo negativo opuesto al primer signo se aplica sobre el arrollamiento 15 primario del transformador. La senal sobre la resistencia 40B es de polaridad opuesta a la senal sobre la resistencia 40A, ya que la referencia de senal esta sobre el punto 54 comun.

Las figuras 8A a 8C representan unas curvas de senales en unos dispositivos de acoplamiento segun unos modos de realizacion de la invencion con division bidireccional. En la figura 8A, una curva 65 muestra una senal SI de entrada alterna de forma sinusoidal. En la figura 8B, una curva 66 muestra una senal SD suministrada sobre un secundario de un transformador de senal que tiene un control de senal SP primaria bidireccional. En la figura 8C, una curva 67 muestra una senal SO de salida tratada para reconstituir una senal sinusoidal representativa de la senal de entrada. Los medios de tratamiento detectan la senal bidireccional rectificando la senal de manera sincronizada, por ejemplo, con unos puentes de conmutadores electronicos o unos circuitos electronicos con muestreo y tratamiento programado. De esta manera, los medios de deteccion incluyen unos medios de filtrado de la senal de salida dividida y/o unos medios de deteccion sincronicos sincronizados con el control de los medios de conmutacion para reconstituir una senal de salida representativa de dicha senal de entrada.

Para limitar el consumo electrico del dispositivo, los medios 25 de tratamiento pueden activar el control de los medios de control durante unos penodos de duracion corta y detener el control de los medios de control durante unos penodos mas largos de inactividad. Por ejemplo, en el esquema de la figura 6, los conmutadores 16A1 y 16A2 en montaje cruzado se controlan durante un primer penodo. Despues, durante un segundo penodo, los conmutadores 16B1 y 16B2 se controlan mientras que los conmutadores 16A1 y 16A2 se detienen. Finalmente, para todos los conmutadores, el control se detiene durante un tercer penodo. Preferentemente, el primer y el segundo penodos son mas cortos que el tercer penodo. Los penodos pueden ser regulares en un ciclo o en una relacion dclica predeterminados o controlados de manera aleatoria segun las necesidades de los medios de tratamiento.

La figura 9 representa un modo de realizacion de un dispositivo de acoplamiento de senales electricas segun un modo de realizacion de la invencion del esquema de la figura 7. En este modo de realizacion, la resistencia 40 de medida es un shunt electrico para la medida de la corriente electrica. La senal SO de salida es representativa entonces de una corriente electrica que circula en dicho shunt. El shunt incluye un punto 54 central que separa una primera parte 40A y una segunda parte 40B por cada lado del punto central. El shunt incluye unos terminales de conexion de potencia para hacer circular la corriente de medida y tres uniones de medida. Una union 72 comun se une al punto 54 del shunt, una primera union 73 externa se une por el lado de la primera parte 40A y una segunda union 74 externa se une por el lado de la segunda parte 40B. Los medios de conmutacion como los interruptores 16A y 16B electronicos y otros componentes adjuntos, como los circuitos 28 de acondicionamiento se disponen sobre un primer circuito 80 impreso en el potencial electrico de un circuito que se va a medir. Este circuito 80 recibe las uniones con el shunt y unas uniones con el primario del transformador 14 de senal y unas uniones con unos transformadores 27A y 27B de impulso de los medios 17 de control. Un segundo circuito 81 impreso soporta unos circuitos de la unidad 25 de tratamiento, como los circuitos 23 de deteccion y de tratamiento y los generadores 24 de senales de control. Los circuitos electronicos sobre el circuito 81 impreso estan a un potencial diferente y desacoplado electrica y galvanicamente con respecto a los circuitos electronicos dispuestos sobre el circuito 80 impreso. El circuito 81 impreso tiene, por un lado, unas uniones con el transformador 14 de senal y los transformadores 27A y 27B de impulsos y, por otro lado, unas uniones con una entrada P de alimentacion 82, una salida 83 de senal SO y una entrada 0V de masa 84 comun.

Para unas medidas de varias senales de tension o corriente, es posible utilizar paralelamente varios dispositivos como los descritos mas arriba. Sin embargo, en unos modos de realizacion particulares de la invencion el transformador de senal forma parte de un conjunto de multiplexacion.

La figura 10 representa un primer esquema de un dispositivo de acoplamiento segun un modo de realizacion de la invencion con una multiplexacion de senales de entrada sobre un transformador 14 de senal comun. El transformador 14 de senal incluye: al menos un primer arrollamiento 151 primario para recibir una primera senal SI1 de entrada y al menos unos primeros medios 161 de conmutacion para dividir dicha primera senal SI1 de entrada y al menos un segundo arrollamiento 152 primario para recibir una segunda senal SI2 de entrada y al menos unos

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segundos medios 162 de conmutacion para dividir dicha segunda senal SI2 de entrada, y al menos un arrollamiento 21 secundario para suministrar una senal SD secundaria representativa de dicha primera senal SI1 de entrada o de dicha segunda senal SI2 de entrada. Una unidad 25 de tratamiento selecciona unos primeros medios 271 de control de dichos primeros medios 161 de conmutacion para suministrar una senal SO de salida representativa de dicha primera senal SI1 de entrada, o selecciona unos segundos medios 272 de control de los segundos medios 162 de conmutacion para suministrar una senal SO de salida representativa de dicha segunda senal SI2 de entrada. De esta manera, sobre la senal SD del arrollamiento 21 secundario del transformador de senal puede haber ya sea una senal representativa de la primera senal de entrada, ya sea una senal representativa de la segunda senal de entrada, una senal representativa de una combinacion de las senales de entrada en funcion del control de los interruptores de los medios de conmutacion.

La figura 11 representa un segundo esquema de un dispositivo de acoplamiento segun un modo de realizacion de la invencion con una multiplexacion de senales SI1, SI2, SI3, SI4 de entrada sobre un transformador 14 de senal comun. Las cuatro senales SI1 a SI4 pueden generarse sobre unas resistencias 401, 402, 403 o 404 de medida, despues dividirse mediante unos medios 161, 162, 163 y 164 de conmutacion respectivamente y controlarse mediante unos transformadores de impulso de los medios 271, 272, 273 y 274 de control respectivamente. En el esquema, los medios 274 de conmutacion se representan completamente en una sola parte, mientras que los otros se presentan mediante unos bloques en dos partes para aligerar el esquema. La division de las senales de entrada permite suministrar unas senales SP1, SP2, SP3 y SP4 primarias a unos arrollamientos 151, 152, 153 y 154 primarios del transformador 14 de senal. El aislamiento galvanico o electrico se representa mediante una lmea 86 discontinua. La senal SD secundaria se aplica a un amplificador 22 que tiene una amplificacion parametrizable. La senal de salida del amplificador se filtra mediante un filtro 87 de paso bajo antes de aplicarse a la unidad 25 de tratamiento. La unidad 25 de tratamiento incluye un muestreador 88 de senal para muestrear una senal representativa de una senal secundaria multiplexada y suministrar unos valores representativos de cada senal de entrada, estando sincronizado el muestreo con la seleccion de los medios de control. El amplificador 22 y el muestreador 88 se referencian mediante un circuito 89 de referencia. Un microcontrolador o un microprocesador situado en la unidad de tratamiento permite el suministro de senales de control de los medios de conmutacion y la sincronizacion del muestreo que sirve de deteccion sincronica. El microprocesador 90 que recibe las muestras de la senal SD separa los diferentes valores en varias senales SO1, SO2, SO3 y SO4 de salida representativas de cada una de las senales SI1, SI2, SI3 y SI4 de entrada respectivamente.

Preferentemente, los medios de tratamiento controlan secuencialmente la seleccion de los medios de control para suministrar una senal SO de salida multiplexada representativa secuencialmente de cada senal SI1 a Sl4 de entrada. Ventajosamente, los medios de tratamiento pueden controlar simultaneamente unos medios de control para suministrar una senal SO de salida representativa de la suma de las senales de entrada.

Con un esquema como el de la figura 11, el dispositivo de acoplamiento puede utilizarse en un disyuntor de tipo tetrapolar que recibe unas senales representativas de senales de tres fases y de un conductor de neutro. Las resistencias 401, 402, 403 o 404 de medida son entonces unos shunts de medida de corrientes. En caso de proteccion de tierra, un control simultaneo de las cuatro vfas puede suministrar una senal SO representativa de una corriente diferencial.

En otro modo de realizacion, un tratamiento digital simultaneo de las cuatro vfas mediante un procesador puede suministrar una senal SO representativa de una corriente diferencial o de la suma de las senales de entrada.

Las figuras 12A a 12G representan unas curvas de senales en un dispositivo de la figura 11. Unos estados de los diferentes medios 161 a 164 de conmutacion se representan sobre unas curvas 91 a 94 de la figura 12A. El estado 1 corresponde a un estado cerrado del interruptor correspondiente y el estado 0 corresponde al estado abierto. La figura 12B muestra una curva 95 representativa de un ejemplo de senal SI1 de entrada. La figura 12C muestra una curva 96 representativa de un ejemplo de senal SI2 de entrada. La figura 12D muestra una curva 97 representativa de un ejemplo de senal SI3 de entrada. La figura 12E muestra una curva 98 representativa de un ejemplo de senal SI4 de entrada. La figura 12F muestra una curva 99 representativa de un ejemplo de senal SD secundaria. La figura 12G muestra un muestreo de la senal secundaria para separar la senal SD en cuatro senales SO1, SO2, SO3 y SO4 de salida representativas de las cuatro senales Sl1, SI2, Sl3 y SI4 de entrada.

En un momento t1, el interruptor 161 esta cerrado y la senal SD secundaria se hace representativa de la senal SI1 de entrada. Despues de un plazo D que permite que el transformador 14 tenga un funcionamiento estable, en un momento t2, la senal SD se muestrea para tener una senal SO1 de salida representativa de la senal SI1. Al final del control de interruptor 161, en un momento t3, ya no hay mas senal en el primario del transformador, y la senal secundaria pasa a un valor nulo. En un momento t4, el interruptor 162 esta cerrado y la senal SD secundaria se hace representativa de la senal SI2 de entrada. Despues de un plazo D que permite que el transformador 14 tenga un funcionamiento estable, en un momento t5, la senal SD se muestrea para tener una senal SO2 de salida representativa de la senal SI2. En un momento t6, el control del interruptor 162 se termina. Despues, en un momento t7, el interruptor 163 esta cerrado y la senal SD secundaria se hace representativa de la senal SI3 de entrada. Despues de un plazo D que permite que el transformador 14 tenga un funcionamiento estable, en un momento t8, la senal SD se muestrea para tener una senal SO3 de salida representativa de la senal SI3. En un momento t9, el control del interruptor 163 se termina. Finalmente, en un momento t10, el interruptor 164 esta cerrado y la senal SD

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secundaria se hace representativa de la senal SI4 de entrada. Despues de un plazo D que permite que el transformador 14 tenga un funcionamiento estable, en un momento t11, la senal SD se muestrea para tener una senal SO4 de salida representativa de la senal SI4. En un momento t12, el control del interruptor 164 se termina. En un momento t13, el ciclo vuelve a comenzar cerrando el interruptor 161, y muestreando SD en el momento t14 para suministrar SO1. El plazo D corresponde al tiempo de espera entre el principio de cierre de los interruptores y el muestreo de la senal SD secundaria a la salida del transformador 14 de senal.

La figura 13 representa un organigrama que muestra un ciclo de adquisicion de una muestra de medida. En una etapa 100, la unidad de tratamiento selecciona la via que se va a medir. Despues, en una etapa 101, un interruptor electronico de los medios de conmutacion esta cerrado. A continuacion, despues de un plazo D que permite la estabilizacion del funcionamiento del transformador evitando concretamente unas oscilaciones parasitas en una etapa 102, la unidad de tratamiento controla el muestreo de una senal representativa de la senal Sd secundaria en una etapa 103. De esta manera, el muestreo se efectua despues de un plazo D predeterminado que sigue al principio de un impulso de control que cierra unos medios de conmutacion.

La figura 14 representa un esquema de un aparato electrico que incluye un dispositivo de medida segun un modo de realizacion de la invencion. Un aparato 104 electrico de este tipo incluye al menos una resistencia 401 y 402 de medida, unos contactos 105 electricos de potencia conectados en serie con dicha al menos una resistencia de medida, un mecanismo 106 de control de apertura de los contactos 105 electricos, y unos medios 107 de tratamiento de funciones de proteccion que controlan un rele 108 unido a dicho mecanismo 106. Segun un modo de realizacion de la invencion, el aparato incluye un dispositivo 110 de acoplamiento como se ha descrito mas arriba que tiene al menos una entrada de senal conectada a dicha al menos una resistencia de medida, y una salida de senal conectada a los medios 107 de tratamiento de funcion de proteccion para suministrar una senal SO de salida representativa de una corriente que circula en dicha resistencia de medida. En la figura 14, hay dos resistencias 401 y 402 de medida en las que pueden circular dos corrientes IP1 e IP2 primarias y generar unas senales SI1 y SI2 de medida de entrada. En este caso, el dispositivo 110 de acoplamiento puede ser el mismo que el de la figura 10 con una multiplexacion de senal. Las resistencias 401 y 402 pueden ser unas resistencias de valores muy escasos, como unos shunts electricos.

En los modos de realizacion descritos mas arriba, los medios de control de los medios de conmutacion son preferentemente unos transformadores 27, 271, 272 de impulsos que tienen un arrollamiento 115 primario que recibe las senales de control y un arrollamiento 116 secundario para controlar unos medios de conmutacion.

Cuando los medios de control de los medios de conmutacion son unos transformadores de impulso, la frecuencia de funcionamiento propio puede ser muy elevada para reducir el tamano o suprimir el circuito magnetico. El control puede adoptar la forma de rafagas de senales de frecuencia muy elevada durante un penodo de control. La figura 15 representa un transformador de impulso en forma impresa utilizado en los medios de control de un dispositivo de acoplamiento segun un modo de realizacion de la invencion. En este caso, el transformador de impulsos es un transformador por aire que tiene un arrollamiento 115 primario sobre una primera cara 117 de un circuito 118 impreso y un arrollamiento 116 secundario sobre una segunda cara 119 de dicho circuito impreso. La frecuencia de funcionamiento es entonces muy elevada para alcanzar unos tamanos de arrollamiento muy escaso. En el modo de realizacion de la figura 15, cada arrollamiento tiene trece espiras con una dimension exterior inferior a un centfmetro de lado. Es mas que evidente que en estos casos la frecuencia de funcionamiento de los medios de control es muy superior a la frecuencia division. Las senales de control son entonces unos intervalos o unas rafagas de impulsos de alta frecuencia suministrados durante unos penodos TC de division. El circuito impreso tambien puede ser un circuito grabado o cualquier otro circuito que sirva de soporte, por ejemplo, un soporte ceramico o de alumina. Incluso en la forma impresa, los transformadores de control pueden tener un circuito magnetico adaptado a las formas y a las dimensiones del soporte de circuito. Con el fin de reducir los tamanos de dicho un transformador de control por aire, un soporte 118 de circuito esta compuesto ventajosamente por un material poliimida. Preferentemente, el soporte de circuito tiene un espesor (E) comprendido entre 3 y 80 pm.

En un caso particular de realizacion, el transformador de medida puede ser un transformador por aire que tiene al menos un arrollamiento 15 primario sobre una primera cara de un soporte 118 de circuito y un arrollamiento 21 secundario sobre una segunda cara de dicho soporte de circuito. Ventajosamente, el soporte de circuito esta compuesto por un material poliimida de un espesor (E) comprendido entre 3 y 80 pm.

La figura 16 muestra un ensamblaje de dos transformadores de control y un transformador de medida colocados sobre un mismo soporte aislante con unos arrollamientos por cada lado de dicho soporte de circuito. Tambien en este caso, el soporte de circuito esta compuesto ventajosamente por un material poliimida que tiene un espesor (E) comprendido entre 3 y 80 pm.

Las figuras 17 y 18 muestran unas variantes de dispositivos segun unos modos de realizacion de la invencion.

En la figura 17, los medios de control de los medios de conmutacion son una union 120 doble capacitiva que deja pasar los impulsos y que bloquea la corriente continua o de baja frecuencia para asegurar el aislamiento galvanico. Sobre cada rama de la union capacitiva las senales de control son complementarias para hacer circular una corriente de control entre las dos uniones y garantizar un aislamiento electrico de modo comun. De esta manera, dichos

medios de control de los medios de conmutacion incluyen al menos dos condensadores 501, 502 de acoplamiento capacitivo que tienen cada uno un primer electrodo 503 para recibir las senales de control y un segundo electrodo 504 para controlar unos medios de conmutacion. Preferentemente, los condensadores estan realizados sobre un soporte 505 de circuito compuesto por un material poliimida que tiene un espesor comprendido entre 3 y 80 pm. En 5 este caso, dicho soporte de circuito tiene sobre una primera cara los primeros electrodos 503 y sobre la segunda cara los segundos electrodos 504 de dichos dos condensadores 501 y 502 de acoplamiento.

En la figura 18, los medios de control de los medios de conmutacion y los medios de conmutacion estan agrupados en un microcomponente 122 electromagnetico, preferentemente de tecnologfa llamada MEMS.

Pueden utilizarse varios tipos de medios de conmutacion, concretamente unos transistores de efecto de campo, 10 unos transistores bipolares, unos conmutadores con control electromagnetico, electrostatico u optico.

La frecuencia de division de la senal SI de entrada puede depender del tamano del transformador de acoplamiento utilizado y de la tasa de transferencia a traves de dicho transformador. Esta frecuencia de division esta relacionada ventajosamente con las capacidades de los medios de deteccion y de muestreo.

Los dispositivos de acoplamiento descritos mas arriba permiten medir cualquier tipo de senales electricas, 15 concretamente unas corrientes, unas tensiones, o varios tipos en modo multiplexado sobre un mismo circuito magnetico del transformador de senal. Para la medida de tension, la senal de entrada puede suministrarse mediante un puente divisor de tension.

Los aparatos electricos que comprenden el dispositivo de acoplamiento pueden ser de cualquier tipo. Si el aparato electrico incluye unas funciones de proteccion electrica como las de un rele o de un disparador de disyuntor, las 20 resistencias de medidas son ventajosamente unos shunts electricos. Estos shunts pueden ser de tipo resistencia o impedancia, por ejemplo, con inductancia.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de acoplamiento con aislamiento electrico que comprende:

- al menos una entrada de senal (SI) de entrada,

- una salida de senal (SO) de salida representativa de dicha senal de entrada, y

- unos medios de transferencia de senal con aislamiento electrico que reciben la senal de entrada y que

suministran dicha senal de salida,

- al menos un transformador (14) de senal que tiene al menos un arrollamiento (15, 15A, 15B, 151, 152, 153, 154) primario para recibir una senal (SP, SP1, SP2, SP3, SP4) primaria representativa de dicha senal (SI, SIA, SIB, SI1, SI2, SI3, SI4) de entrada,

- unos medios (16, 16A, 16B, 161, 162, 163, 164, 31, 32) de conmutacion para dividir la senal de entrada y suministrar dicha senal primaria representativa de dicha senal de entrada a dicho arrollamiento primario,

- unos medios (17, 17a, 17B, 27, 27A, 27B, 271, 272, 273, 274) de control de los medios de conmutacion

que incluyen una entrada de senal (SC) de control que recibe unas senales de control durante unos penodos

(TC) de conmutacion, y una salida electricamente aislada de la entrada de senales de control y conectada a

dichos medios (16, 16A, 16B, 161, 162, 163, 164, 31, 32) de conmutacion para controlar la division de senal primaria durante dichos unos penodos (TC) de conmutacion,

caracterizado porque dichos medios de control de los medios de conmutacion incluyen unos medios de acoplamiento por induccion electromagnetica y/o por union capacitiva.
2. Dispositivo de acoplamiento segun la reivindicacion 1 caracterizado porque el transformador (14) de senal incluye dos arrollamientos (15A, 15B) primarios conectados con unos sentidos de arrollamiento invertidos, un primer extremo de cada arrollamiento esta unido en un punto comun de los arrollamientos para recibir la entrada de senal, unos segundos extremos de los arrollamientos estan conectados a unos primeros medios (16A) de conmutacion y a unos segundos medios (16B) de conmutacion para cortar y orientar la senal (SI, SIA, SIB) de entrada alternativamente sobre el primer y el segundo arrollamiento.
3. Dispositivo de acoplamiento segun la reivindicacion 1 caracterizado porque el transformador (14) de senal comprende un arrollamiento (15) primario conectado a unos medios (16) de conmutacion que comprenden cuatro conmutadores (16A1, 16A2, 16B1, 16B2) electronicos conectados en puente a dos ramas (50, 51), unas lmeas exteriores del puente que reciben la senal (SI) de entrada y unas ramas (53) interiores del puente que estan conectadas a dicho arrollamiento (15) primario de dicho transformador de senal, estando controlados dichos conmutadores en puente alternativamente de manera cruzada para invertir el sentido de la senal (SP) primaria aplicada al arrollamiento (15) primario de dicho transformador de senal.
4. Dispositivo de acoplamiento segun la reivindicacion 1 caracterizado porque la senal (SI, SIA, SIB) de entrada se aplica a un puente de dos resistencias (40A, 40B) de medida conectadas en serie, estando conectado un punto (54) comun de las resistencias de medida a un primer extremo de un arrollamiento (15) primario del transformador (14) de senal, estando conectado un segundo extremo de dicho arrollamiento (15) primario del transformador de senal a una parte (55) central comun de un puente de conmutacion con dos conmutadores (16A, 16B) de los medios de conmutacion, estando conectadas unas lmeas (57, 58) externas de los conmutadores de dicho puente sobre las partes (59, 60) externas opuestas al punto comun del puente de resistencias, funcionando los dos conmutadores de manera alterna para invertir el sentido de la senal (SP) primaria aplicada al arrollamiento (15) primario de dicho transformador (14) de senal.
5. Dispositivo de acoplamiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado porque el transformador (14) de senal comprende:

- al menos un primer arrollamiento (151) primario para recibir una primera senal (SI1) de entrada y al menos unos primeros medios (161) de conmutacion para dividir dicha primera senal de entrada,

- al menos un segundo arrollamiento (152) primario para recibir una segunda senal (SI2) de entrada y al menos unos segundos medios (162) de conmutacion para dividir dicha segunda senal de entrada, y

- al menos un arrollamiento (21) secundario para suministrar una senal (SD) representativa de dicha primera senal (SI1) de entrada o de dicha segunda senal (SI2) de entrada.
6. Dispositivo de acoplamiento segun la reivindicacion 5 caracterizado porque comprende unos medios (25) de tratamiento:

- para seleccionar unos primeros medios (271) de control de dichos primeros medios (161) de conmutacion para suministrar una senal (SO) de salida representativa de dicha primera senal (SI1) de entrada, o

- para seleccionar unos segundos medios (272) de control de dichos segundos medios (162) de conmutacion para suministrar una senal (SO) de salida representativa de dicha segunda senal (SI2) de entrada.
7. Dispositivo de acoplamiento segun una de las reivindicaciones 5 o 6 caracterizado porque los medios (25) de tratamiento controlan secuencialmente la seleccion de los medios de control para suministrar una senal (SO) de

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salida multiplexada representativa secuencialmente de cada senal (SI1, SI2, SI3, SI4) de entrada y/o controlan simultaneamente unos medios de control para suministrar una senal (SO) de salida representativa de la suma de las senales de entrada.
8. Dispositivo de acoplamiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7 caracterizado porque los medios (25) de tratamiento activan el control de los medios de control durante unos penodos de duracion corta y detienen el control de los medios de control durante unos penodos de duracion larga.
9. Dispositivo de acoplamiento de corriente segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 caracterizado porque dichos medios de control de los medios de conmutacion incluyen al menos un transformador (27, 271, 272, 273, 274, 27A, 27B) de control que tiene un arrollamiento primario que recibe las senales de control y un arrollamiento secundario para controlar unos medios de conmutacion, siendo dicho transformador un transformador por aire que tiene un arrollamiento (115) primario sobre una primera cara (117) de un soporte (118) de circuito y un arrollamiento (116) secundario sobre una segunda cara (119) de dicho soporte de circuito.
10. Dispositivo de medida de corriente segun la reivindicacion 9 caracterizado porque el soporte de circuito esta compuesto por un material poliimida que tiene un espesor (E) comprendido entre 3 y 80 pm.
11. Dispositivo de acoplamiento de corriente segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 caracterizado porque el transformador de medida es un transformador por aire que tiene al menos un arrollamiento (15) primario sobre una primera cara (117) de un soporte (118) de circuito y un arrollamiento (21) secundario sobre una segunda cara (119) de dicho soporte de circuito, estando compuesto dicho soporte de circuito por un material poliimida que tiene un espesor (E) comprendido entre 3 y 80 pm.
12. Dispositivo de acoplamiento de corriente segun una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11 caracterizado porque dicho al menos un transformador (371, 372) de control y al menos un transformador (14) de medida estan colocados sobre un mismo soporte (118) aislante con unos arrollamientos (116, 116, 15, 21) por cada lado de dicho soporte de circuito, estando compuesto dicho soporte de circuito por un material poliimida que tiene un espesor (E) comprendido entre 3 y 80 pm.
13. Dispositivo de acoplamiento de corriente segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 caracterizado porque dichos medios de control de los medios de conmutacion incluyen al menos dos condensadores (501, 502) de acoplamiento capacitivo que tienen cada uno un primer electrodo (503) para recibir las senales de control y un segundo electrodo (504) para controlar unos medios de conmutacion.
14. Dispositivo de acoplamiento de corriente segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 caracterizado porque incluye tambien unos medios (17) de control de los medios de conmutacion y los medios (16) de conmutacion agrupados en un microcomponente (122) electromagnetico de tipo MEMS.
15. Aparato electrico que comprende:

- al menos una resistencia (40, 40A, 40B, 401,402) de medida,

- unos contactos (105) electricos de potencia conectados en serie con dicha al menos una resistencia de medida,

- un mecanismo (106) de control de apertura de dichos contactos electricos, y

- unos medios (107) de tratamiento de funciones de proteccion que controlan un rele (108) unido a dicho mecanismo,

caracterizado porque incluye al menos un dispositivo de acoplamiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 que tiene:

- al menos una entrada de senal (SI1, SI2) conectada a dicha al menos una resistencia (40, 40A, 40B, 401, 402) de medida, y

- una salida de senal (SO) conectada a los medios (25) de tratamiento de funcion de proteccion para suministrar una senal (SO) representativa de una corriente que circula en dicha al menos una resistencia de medida.