MX2014000465A

MX2014000465A - Convertidor-derivador automatico de potencia.

Info

Publication number: MX2014000465A
Application number: MX2014000465A
Authority: MX
Inventors: Mark Steven George; Charles Lawrence Bernards
Original assignee: Cooper Technologies Co
Priority date: 2011-07-14
Filing date: 2012-07-12
Publication date: 2014-02-20
Also published as: EP2732524A1; WO2013009968A1; CN103843215A; US8659279B2; JP2014521298A; US20130015833A1

Abstract

Un convertidor de potencia incluye un circuito de derivación conectado en paralelo con una etapa de potencia del convertidor de potencia. El circuito de derivación proporciona una trayectoria de corriente de menor pérdida en paralelo con la etapa de potencia cuando un voltaje de entrada del convertidor de potencia excede un umbral predeterminado. El convertidor de potencia puede ser un convertidor de potencia de refuerzo utilizado en un vehículo para proporcionar potencia desde un concentrador de potencia principal del vehículo hacia un subsistema del vehículo tal como un sistema de frenos anti-bloqueo.

Description

CONVERTIDOR-DERIVADOR AUTOMÁTICO DE POTENCIA DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El campo de la invención se refiere generalmente a convertidores de potencia de CD a CD, y más específicamente a convertidores de potencia de CD a CD para el uso en sistemas de potencia eléctrica, por ejemplo, en los sistemas de potencia de vehículos.

Los convertidores de potencia de Corriente directa a Corriente directa (CD-CD a CD a CD) se utilizan en vehículos para aumentar y/o regular un voltaje. Por ejemplo, un convertidor de potencia de CD a CD puede utilizarse para impulsar un sistema de frenos anti-bloqueo (ABS) desde un concentrador de potencia principal de un vehículo. El voltaje del concentrador de potencia puede variar significativamente desde un mínimo de alrededor de 7 volts durante el encendido del motor hacia un máximo de alrededor de 50 volts cuando los sistemas que extraen una carga (por ejemplo, las luces frontales) se apagan. Si el concentrador de potencia principal es normalmente de 12 volts, un convertidor de potencia de CD a CD puede utilizarse para aumentar el voltaje a 24 volts para frenos ABS, si el concentrador de potencia principal es normalmente de 24 volts, un convertidor de potencia de CD a CD puede pasar el voltaje del concentrador a través de los frenos ABS cuando el voltaje del concentrador excede los 24 volts y reforzar el voltaje cuando el voltaje del concentrador es menor que 24 volts. Un tipo de convertidor de potencia de CD a CD útil en este tipo de aplicación es un convertidor de potencia de refuerzo. Un convertidor de potencia de refuerzo refuerza los voltajes de entrada menores que un voltaje de salida objetivo y pasa los voltajes de entrada que exceden al voltaje de salida objetivo. Los convertidores de potencia de refuerzo pueden dañarse por voltaje de entrada excesivo o por el calor producido cuando se pasa un voltaje de entrada mayor que el voltaje de salida objetivo hacia una salida del convertidor de potencia de refuerzo. Es deseable proporcionar un convertidor de potencia de refuerzo de CD a CD el cual pase eficientemente voltajes de entrada en exceso de un voltaje de salida objetivo que se protege de los voltajes de entrada en exceso de un voltaje de salida objetivo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Se describen modalidades no limitantes y no exhaustivas con referencia a las siguientes Figuras, en donde los números de referencia similares se refieren a partes similares a través de los diversos dibujos a menos de que se especifique de otra forma.

La Figura 1 es un diagrama de bloque de un sistema eléctrico de un vehículo que incluye un convertidor de potencia de refuerzo.

La Figura 2 es un diagrama esquemático de un circuito de protección de voltaje transitorio.

La Figura 3 es un diagrama de flujo de un método para proteger un convertidor de potencia de un voltaje transitorio .

La Figura 4 es un diagrama esquemático de un circuito de derivación de voltaje transitorio.

La Figura 5 es un diagrama de flujo de un método para derivar selectivamente una etapa de potencia de un convertidor de potencia.

Se describe en la presente un convertidor de potencia de refuerzo CD a CD que incluye un circuito de protección de voltaje transitorio y un circuito derivador. Generalmente, el circuito de protección de voltaje transitorio bloquea un voltaje de entrada desde el convertidor de potencia de refuerzo si el voltaje de entrada hacia el convertidor de potencia de refuerzo excede un umbral predeterminado. El circuito de derivación proporciona una trayectoria de corriente de menor pérdida en paralelo con el convertidor de potencia de refuerzo cuando el voltaje de entrada excede un voltaje de salida objetivo del convertidor de potencia de refuerzo. La trayectoria de corriente de menor pérdida aumenta la eficiencia de transferencia del convertidor de potencia de refuerzo, protegiendo el convertidor de potencia de refuerzo de la acumulación de calor excesivo. En una modalidad, la trayectoria de corriente de menor pérdida tiene una caída de voltaje menor que la caída de voltaje de un diodo desviado hacia adelante. La trayectoria de corriente puede proporcionarse por un conmutador semiconductor (por ejemplo, un transistor de junta bipolar, OSFET. etc.) desviado de manera que conduce corriente entre una terminal de entrada y una terminal de salida del conmutador. El conmutador semiconductor también puede seleccionarse especialmente o configurarse para una disipación menor que el estándar hacia la resistencia de la fuente cuando se desvía al conducto. El circuito de protección de voltaje transitorio y el circuito de derivación se describen en la presente en conexión con su aplicación a un convertidor de potencia de refuerzo. Se contempla que el circuito de protección de voltaje transitorio y el circuito de derivación pueden utilizarse en otro tipo de convertidores de potencia.

Con referencia a la FIGURA 1, una modalidad de un convertidor de potencia de refuerzo en un sistema 100 eléctrico Incluye un filtro 102 de interferencia electromagnética (EMI) de entrada, un MOSFET 104 de protección de voltaje inverso, un circuito 200 de protección de voltaje transitorio, un circuito 400 de derivación de voltaje transitorio, una etapa 108 de potencia de refuerzo, un controlador 110 de modulación de amplitud de pulso (PWM) , un suministro 112 de voltaje regulado, y un filtro 114 de EMI de salida. El sistema 100 eléctrico es parte de un vehículo que incluye una fuente 150 de potencia. En una modalidad, la fuente 150 de potencia es una fuente de potencia de tipo mecánico tal como un generador o y alternador que convierte energía mecánica desde un motor de combustión interna en potencia eléctrica. El filtro 102 de EMI de entrada tiene una terminal de entrada para recibir un voltaje de entrada (por ejemplo, 12 volts CD nominal con un margen de alrededor de 7 volts a 50 volts) y una entrada de ignición para recibir una señal de ignición que indica si el convertidor de potencia de refuerzo debe elevar el voltaje de entrada a un voltaje de salida objetivo. El filtro 102 de EMI de entrada también incluye un puerto de diagnóstico para proporcionar información en operación del convertidor de potencia de refuerzo, una terminal de regreso para conectarse a una referencia de tierra del voltaje de entrada, y una terminal 116 de tierra del sistema para conectarse a la tierra del sistema (por ejemplo, la tierra del chasis) . El filtro 102 de EMI de entrada reduce las emisiones del convertidor de potencia de refuerzo y distribuye el voltaje de entrada recibido a otras porciones del convertidor de potencia de refuerzo. En una aplicación vehicular, la terminal de entrada se conecta a una terminal positiva de una batería, y la terminal de regreso se conecta a una terminal negativa de la batería. Un alternador o generador puede conectarse en paralelo con la batería. El MOSFET 118 de protección de voltaje inverso se conecta entre una tierra 118 de circuito y la tierra 116 del sistema para evitar daño al convertidor de potencia de refuerzo en el caso en que el convertidor de potencia de refuerzo se conecta a una fuente de voltaje negativa tal como si las terminales de entrada y regreso se invierten durante la instalación.

El suministro 112 de voltaje regulado se conecta a una salida de la etapa 108 de potencia de refuerzo y a la tierra 118 del circuito. El suministro 112 de voltaje regulado proporciona diversos voltajes de mantenimientos regulados a porciones del convertidor de potencia de refuerzo. Se contempla que el suministro 112 de voltaje regulado puede recibir potencia desde una fuente diferente que la salida de la etapa 108 de potencia de refuerzo tal como desde el voltaje de entrada en la terminal de entrada del filtro 102 de EMI de entrada.

El controlador 110 de PWM recibe la señal de ignición desde el filtro 102 de EMI de entrada y determina si la etapa 108 de potencia de refuerzo opera como una función de la señal recibida. El controlador 110 de PWM también se conecta a la salida de la etapa 108 de potencia de refuerzo y una salida de monitoreo de corriente de la etapa 108 de potencia de refuerzo para determinar los ajustes a un patrón de conmutación de la etapa 108 de potencia de refuerzo. El controlador 110 de PWM se conecta a la tierra 118 de circuito y una salida de control comunica el patrón de conmutación determinado a la etapa 108 de potencia de refuerzo mientras una salida de diagnóstico se conecta al puerto de diagnóstico del filtro 102 de EMI de entrada para proporcionar datos en la operación del convertidor de potencia de refuerzo.

La etapa 108 de potencia de refuerzo recibe el voltaje de entrada mediante un circuito 200 de protección de voltaje transitorio y el patrón de conmutación del controlador 110 de PWM. Si el voltaje de entrada es aproximadamente igual a o mayor que el voltaje de salida objetivo, la etapa 108 de potencia de refuerzo pasa el voltaje de entrada a la salida de la etapa 108 de potencia de refuerzo mediante un diodo interno a la etapa 108 de potencia de refuerzo. Si el voltaje de entrada es menor que el voltaje de salida objetivo, entonces la etapa 108 de potencia de refuerzo refuerza el voltaje de entrada al voltaje de salida objetivo .

El filtro 114 de EMI de salida recibe la salida desde la etapa 108 de potencia de refuerzo y proporciona una salida para el convertidor de potencia de refuerzo que minimiza el ruido de radiofrecuencia. El filtro 114 de EMI de salida se conecta tanto a la tierra 118 del circuito y a la tierra 116 del sistema.

Con referencia a la FIGURA 2, se muestra una modalidad del circuito 200 de protección de voltaje transitorio. El circuito 200 de protección de voltaje transitorio se conecta entre el filtro 102 de EMI de entrada y la etapa 108 de potencia de refuerzo y bloquea el voltaje de entrada desde la etapa 108 de potencia de refuerzo cuando el voltaje de entrada excede un umbral predeterminado. El circuito 200 de protección de voltaje transitorio recibe un voltaje de entrada en una primera entrada 212 y un voltaje de suministro de mantenimiento en una segunda entrada 210. El circuito 200 de protección de voltaje transitorio incluye múltiples conexiones a la tierra 118 del circuito y una salida 214 la cual se conecta a una entrada de la etapa 108 de potencia de refuerzo. Dos varistores 202 y 204 de óxido metálico, se conectan en paralelo entre la primera entrada 212 y una primera terminal de un fusible 206. Una segunda terminal del fusible 206 se conecta a la tierra 118 de circuito. En una modalidad, los varistores 202 y 204, tienen un umbral de 80 volts, y el fusible 206 tiene un límite de 15 amperes. Un condensador 208 de amortiguamiento se conecta entre la primera entrada 212 y la tierra 118 del circuito.

Un conmutador 216 de bloqueo incluye una terminal de entrada, una terminal de salida, y una terminal de control. La terminal de entrada se conecta a la primera entrada 212, y la terminal de salida se conecta a la salida 214. La terminal de control se conecta a la tierra 118 de circuito mediante un diodo 218 zener el cual limita un voltaje de la terminal de control en relación a la tierra 118 del circuito. Un diodo 220 zener tiene un cátodo conectado a la terminal de control del conmutador 216 de derivación y un ánodo conectado a la terminal de salida del conmutador 218 de derivación. El diodo 220 zener es un dispositivo de protección de descarga electrostática que protege al conmutador de derivación de descargas electrostáticas y otros eventos que pueden provocar un voltaje de daño entre la terminal de control y la terminal de salida del conmutador 216 de derivación. El diodo 220 zener tiene un voltaje de umbral mayor que el voltaje de umbral de encendido del conmutador 216 de bloqueo. En una modalidad, el limitador 218 de voltaje es un diodo zener que tiene un umbral de 33 volts, y el conmutador 216 de derivación es un MOSFET de canal N de baja resistencia en encendido (es decir, la resistencia más baja que un diodo desviado hacia adelante) .

Un oscilador 222 del circuito de bloqueo de voltaje transitorio se conecta al voltaje de suministro de mantenimiento en la segunda entrada 210. El oscilador 222 ilustrado es simplemente ejemplar y otros tipos y configuraciones de osciladores se contemplan dentro del alcance de las reivindicaciones. El oscilador 222 incluye un primer inversor 224, un segundo inversor 226, la resistencia 232, la resistencia 228, el condensador 230, y condensador 234. Las terminales del suministro del primer inversor 224 y el segundo inversor 226 se conectan al voltaje de suministro de mantenimiento en la segunda entrada 210, y la segunda entrada 210 se conecta a la tierra 118 de circuito mediante el condensador 230. Una salida del primer inversor 224 se conecta a un circuito 238 de la bomba de carga mediante una primera resistencia 238 limitante de corriente, y las terminales de tierra del primer inversor 224 y el segundo inversor 226 se conectan a la tierra 118 de circuito. Una entrada del primer inversor 224 se conecta a una salida del segundo inversor 226. La salida del segundo inversor 226 también se conecta a la tierra mediante la resistencia 232 y el condensador 234 dispuesto en serie con el condensador 234 que hace contacto con la tierra 118 del circuito y la resistencia 232 que hace contacto con la salida del segundo inversor 226. Una entrada del segundo inversor 226 se conecta a la tierra 118 del circuito, y la resistencia 228 se conecta entre la entrada del segundo inversor 226 y una junta formada en la conexión de la resistencia 232 al condensador 234. Una señal de salida del oscilador 222 impulsa el circuito 238 de la bomba de carga. En una modalidad, el oscilador 222 proporciona al circuito 238 de la bomba de carga con un pico de 0 a 10 volts para la onda cuadrada de corriente alterna (AC) de tierra de circuito en aproximadamente 100 kHz. Se contempla que otros voltajes y frecuencias pueden utilizarse dentro del alcance de las reivindicaciones. En una modalidad, el voltaje de suministro de mantenimiento recibido en la segunda entrada 210 es de alrededor de.10.5 volts de CD. Otro voltaje tal como 12 volts CD. Otro voltaje tal como 12 volts de CD se contempla dentro del alcance de las reivindicaciones .

El circuito 238 de la bomba de carga del circuito 200 de protección de voltaje transitorio incluye el condensador 246, diodo 242, diodo 244, y condensador 240. Una primera terminal del condensador 246 se conecta a una salida del oscilador 222 (es decir, la salida del primer inversor 224) mediante la primer resistencia 236 limitante de corriente. Una segunda terminal del condensador 246 se conecta a un cátodo del diodo 242 y un ánodo del diodo 244. Un ánodo del diodo 242 se conecta a una primera terminal del condensador 240 y la salida 214 del circuito de protección de voltaje transitorio. Un cátodo del diodo 244 se conecta a una segunda terminal del condensador 240 y a la terminal de control del conmutador 216 de bloqueo mediante una segunda resistencia 248 limitante de corriente. El circuito 238 de la bomba de carga proporciona una fuente de voltaje de CD de corriente limitada entre la terminal de salida del conmutador 216 de bloqueo y la terminal de control del conmutador 216 de bloqueo (es decir, un voltaje positivo hace referencia a la terminal de salida del conmutador 216 de bloqueo) . En una modalidad, el circuito 238 de la bomba de carga proporciona aproximadamente 10 volts de CD (por ejemplo, 8.5 a 9 volts de CD el cual es una señal de salida del oscilador 222 disminuida por la caída de voltaje de desvío frontal del diodo 242 y el diodo 244) entre la terminal de salida del conmutador 216 de bloqueo y la terminal de control del conmutador 216 de bloqueo.

Cuando el voltaje de entrada al convertidor de potencia de refuerzo no se encuentra en exceso del umbral predeterminado, el circuito 238 de la bomba de carga desvía el conmutador 216 de bloqueo a un estado de resistencia baja de tal manera que el voltaje de entrada del convertidor de potencia de refuerzo recibido en la terminal 212 de entrada del circuito 200 de protección de voltaje transitorio pasa a la terminal 214 de salida del circuito 200 de protección de voltaje transitorio con una pérdida mínima. Cuando el voltaje de entrada al convertidor de potencia de refuerzo excede el voltaje de umbral del limitador 218 de voltaje, la corriente se extrae desde el circuito 238 de la bomba de carga. Debido a que el circuito 238 de la bomba de carga es de corriente limitada, el voltaje entre la terminal de control y la terminal de salida del conmutador 216 de bloqueo disminuye. Cuando el voltaje entre la terminal de control y la terminal de salida del conmutador 216 de bloqueo alcanza el umbral (es decir, voltaje de encendido/apagado) del conmutador 216 de bloqueo, la resistencia del conmutador 216 de bloqueo aumenta, aislando la terminal 212 de entrada del circuito 200 de protección de voltaje transitorio desde la terminal 214 de salida del circuito 214 de protección de voltaje transitorio, bloqueando el voltaje de entrada del convertidor de potencia desde la etapa 108 de potencia de refuerzo.

Con referencia a la FIGURA 3, un método 300 para bloquear selectivamente un voltaje de entrada desde una etapa de potencia de un convertidor de potencia comienza en 302 al proporcionar una terminal de salida referenciada, un voltaje de corriente limitada a una terminal de control de un conmutador de bloqueo. En 304, cuando el voltaje de entrada excede un umbral predeterminado, un diodo zener conduce la corriente desde la terminal de control del conmutador de bloqueo hacia una tierra del convertidor de potencia para mantener El voltaje de la terminal de control en alrededor del voltaje de umbral predeterminado. En 306, una resistencia del conmutador de bloqueo aumenta en respuesta a la diferencia de voltaje disminuida entre la terminal de control y la terminal de salida del conmutador de bloqueo, bloqueando el voltaje de entrada desde la etapa de potencia del convertidor de potencia.

Con referencia a la FIGURA 4, el circuito 400 de derivación de voltaje transitorio incluye una entrada 402 que recibe el voltaje de entrada del convertidor de potencia de refuerzo desde el filtro 102 de EMI de entrada, una terminal 450 de suministro de desviación que recibe un voltaje de suministro de mantenimiento desde el suministro 112 de voltaje regulado, una entrada 446 de señal de error que recibe una señal de error desde el controlador 110 de PWM, y una terminal 406 de salida. La señal de error desde el controlador 110 de PWM indica si el controlador 110 de PWM está operando la etapa 108 de potencia de refuerzo para aumentar el voltaje de entrada del convertidor de potencia de refuerzo para el voltaje de salida objetivo. El circuito 400 de derivación utiliza la señal de error para determinar si proporciona una trayectoria de corriente de menor pérdida en paralelo con la etapa 108 de potencia de refuerzo. El circuito 400 de derivación proporciona la trayectoria de corriente de menor pérdida en paralelo con la etapa 108 de potencia de refuerzo cuando la etapa de potencia de refuerzo no aumenta el voltaje de entrada del convertidor de potencia de refuerzo al voltaje de salida objetivo del convertidor de potencia de refuerzo.

El circuito 400 de derivación incluye un conmutador 404 de derivación, un circuito 408 de excitación de puerta de traslado de nivel, y un disipador 418 de corriente. En operación, el disipador 418 de corriente recibe la señal de error y determina cuándo proporcionar la trayectoria de corriente de menor pérdida en paralelo con la etapa 108 de potencia de refuerzo como una función de la señal de error. Cuando el disipador 418 de corriente determina que la trayectoria de corriente de menor pérdida debe proporcionarse, el disipador 418 de corriente extrae una corriente desde el circuito 408 de excitación de puerta de traslado de nivel, y el circuito 408 de excitación de puerta de traslado de nivel provoca que el conmutador 404 de derivación se vuelva conductor. Cuando el disipador 418 de corriente determina que la trayectoria de corriente de menor pérdida no debe proporcionarse, el disipador 418 de corriente no extrae corriente desde el circuito 408 de excitación de puerta de traslado de nivel, y el circuito 408 de excitación de puerta de traslado de nivel provoca que el conmutador de derivación no sea un conductor.

El conmutador 404 de derivación tiene una terminal de entrada, una terminal de salida, y una terminal de control. La terminal de entrada se conecta a la terminal 402 de entrada del circuito de derivación, y la terminal de salida se conecta a La terminal 406 de salida del circuito de derivación. La terminal de control del conmutador 404 de derivación se conecta a la terminal 406 de salida del circuito de derivación mediante un diodo 416 zener cuyo ánodo se conecta a la terminal de control y el cátodo se conecta a la terminal 406 de salida del circuito de derivación. El diodo 416 zener protege al conmutador 404 de derivación de condiciones de circuito adversas tales como descargas electrostáticas las cuales podrían dañar al conmutador 404 de derivación .

El circuito 408 de excitación de puerta de traslado de nivel incluye un conmutador 410 de excitación de puerta, un diodo 414, y una resistencia 412. Una terminal de entrada del conmutador 410 de excitación de puerta se conecta a la terminal de salida del conmutador 404 de derivación, una terminal de salida del conmutador 410 de excitación de puerta se conecta a la terminal de control del conmutador 404 de derivación, y una terminal de control del conmutador 410 de excitación de puerta se conecta a la terminal de salida del conmutador de derivación mediante la resistencia 412. Un ánodo del diodo 414 se conecta a la terminal de salida del conmutador 410 de excitación de puerta, y un cátodo del diodo 414 se conecta a la terminal de control del conmutador 410 de excitación de puerta. En una modalidad, el conmutador 410 de excitación de puerta es un transistor de junta bipolar NPN.

El disipador 418 de corriente incluye un comparador 430 y un conmutador 420 disipador. Una terminal de entrada del conmutador 420 disipador se conecta a la terminal de control del conmutador 410 de excitación de puerta mediante una primera resistencia 424, y una terminal de salida del conmutador 420 disipador se conecta a la tierra 118 del circuito mediante una segunda resistencia 426. El conmutador 420 disipador, la primera resistencia 424 y la segunda resistencia 426 forman una fuente de corriente. Una terminal de control del conmutador 420 disipador se conecta a una salida del comparador 430. En una modalidad, el conmutador de disipación es un transistor de junta bipolar NPN. El comparador 430 se conecta a una terminal 450 de suministro de desviación para recibir un voltaje de suministro de mantenimiento (por ejemplo, un suministro de desviación de CD de 5 volts o un suministro de desviación CD de 10.5 volts) desde un suministro 112 de voltaje regulado. Una terminal de tierra del comparador 430 se conecta a la tierra 118 del circuito. Una entrada de inversión del comparador 430 se conecta a la entrada 446 de la señal de error mediante la resistencia 440, y a la tierra 118 del circuito mediante el condensador 444. Una entrada de no inversión del comparador 430 se conecta a la terminal 450 de suministro de desviación mediante la resistencia 434 y a la tierra 118 del circuito mediante la resistencia 438. La resistencia y la resistencia 438 forman una red de divisor de voltaje para proporcionar un voltaje de referencia a la entrada de no inversión del comparador 430 para la comparación de la señal de error. El condensador 436 se conecta entre la entrada de no inversión del comparador 430 y la tierra 118 del circuito para reducir el ruido del voltaje de referencia. La resistencia 432 y el diodo 428 se conectan en serie para formar una retro-alimentación entre la salida del comparador 430 y la entrada de no inversión del comparador 430. Un ánodo del diodo 428 se conecta a la salida del comparador 430.

En una modalidad, el comparador 430 es un amplificador operacional, el voltaje de referencia establecido en la entada de no inversión del comparador 430 es de alrededor de entre 0.5 volts de CD, y el circuito 400 de derivación se configura para provocar que el conmutador 404 de derivación conduzca desde la terminal de entradas a su terminal de salida cuando el voltaje de entrada del convertidor de potencia es de alrededor de 30 volts o mayor. De este modo, cuando el voltaje de salida objetivo es de 25 volts y el voltaje de entrada es de entre 25 y 30 volts, el voltaje de entrada del convertidor de potencia se conduce hacia la salida del convertidor de potencia mediante un diodo en la etapa de potencia de refuerzo. La señal de error varia de alrededor de 0 a 5 volts donde 0 volts indica que el controlador 110 de PWM no operan la etapa 108 de potencia de refuerzo para aumentar o convertir el voltaje de entrada del convertidor de potencia de refuerzo y los 5 volts indican que el controlador 110 de PWM está operando la etapa 108 de potencia de refuerzo en la salida máxima para aumentar o convertir el voltaje de entrada del convertidor de potencia de refuerzo en el voltaje de salida objetivo. Cuando la señal de error es mayor que 0.5 volts, la salida del comparador 430 es baja, y el conmutador 420 disipador no conduce corriente desde la terminal de entrada del conmutador 420 disipador hacia la terminal de salida del conmutador 420 disipador, De este modo, La terminal de control del conmutador 410 de excitación de puerta se retira hacia la terminal de entrada del conmutador 410 de excitación de puerta a través de la resistencia 412, y el conmutador 410 de excitación de puerta es conductor desde su terminal de entrada hasta su terminal de salida. Esto conecta la terminal de control del conmutador 404 de derivación a la terminal de salida del conmutador 404 de derivación, provocando que el conmutador de derivación no sea conductor desde su terminal de entrada hasta su terminal de salidas. Cuando la señal de error es menor que 0.5 volts, la señal de salida del comparador 430 es alta (es decir, 5 volts en este ejemplo) , y el conmutador 420 disipador es conductor desde su terminal de entrada hasta su terminal de salida. El disipador 418 de corriente retira de esta manera una corriente de control desde la terminal de control del conmutador 410 de excitación de puerta, provocando que el conmutador de excitación de puerta no sea conductor desde su terminal de entrada hasta su terminal de salida. La terminal de control del conmutador 404 de derivación se baja a través del diodo 414, y el conmutador 404 de derivación se vuelve conductor desde su terminal de entrada hasta su terminal de salida.

Con referencia a la FIGURA 5, un método 500 proporciona selectivamente una trayectoria de corriente de menor pérdida en paralelo con una etapa de potencia de un convertidor de potencia que comienza en 502. En 502, un conmutador de excitación de puerta proporciona una conexión de menor pérdida entre una terminal de salida y una terminal de control de un conmutador de derivación. En 504, se recibe una señal de error que indica si la etapa de potencia está reforzando el voltaje de entrada del convertidor de potencia para el voltaje de salida objetivo. En 506, un disipador de corriente retira una corriente de control desde una terminal de control del conmutador de excitación de puerta cuando la señal de error indica que el voltaje de entrada de la etapa de potencia es igual o mayor que el voltaje de salida objetivo de la etapa de potencia. En 508, la resistencia del conmutador de excitación de puerta aumenta en respuesta a la corriente de control que se requiere desde la terminal de control del conmutador de excitación de puerta. Un voltaje entre la terminal de control y la terminal de salida del conmutador de derivación aumenta más allá del voltaje de umbral del conmutador de derivación, y el conmutador de derivación se vuelve conductor desde su terminal de entrada hasta su terminal de salida.

Se contempla que el convertidor de potencia puede utilizarse en cualquier aplicación, y puede ser de un tipo diferente que un convertidor de potencia de refuerzo. En aplicaciones vehiculares, el voltaje de entrada al convertidor de potencia puede ser, por ejemplo 12 volts o 24 volts nominales de CD. Se contempla que el vehículo puede ser cualquier vehículo auto-propulsado. Por ejemplo, el vehículo 100 puede ser un camión, un automóvil, autobús, vehículo recreativo, bote, barco, avión, helicóptero, vehículo todo terreno, motocicleta, o carrito de golf. El vehículo 100 también puede ser un vehículo de especialidad tal como un minicargador, un montacargas, un vehículo de minería, o un camión de volteo de carretera, una pala mecánica frontal, una draga excavadora, o una locomotora. El convertidor de potencia puede impulsar frenos ABS, un compresor de aire, o cualquier otro dispositivo en el vehículo. El convertidor de potencia también puede utilizarse en una aplicación diferente a un vehículo.

Se contempla que diversos dispositivos y componentes del convertidor de potencia CD a CD de las FIGURAS 1, 2, y 4 puede implementarse en diversas formas y considerarse parte de diferentes componentes o secciones del convertidor de potencia que se describe en la presente. Por ejemplo, aunque el conmutador de derivación se muestra como un MOSFET de canal-P, otros dispositivos tales como transistores de junta bipolar pueden utilizarse en su lugar. El conmutador de bloqueo se muestra como un MOSFET de canal- N, pero otros tipos de conmutadores pueden utilizarse. Además, el oscilador 222 puede remplazarse por cualquier diseño de oscilador, y la terminal de entrada del circuito 400 de derivación puede conectarse a la entrada o la salida del circuito 200 de derivación de voltaje transitorio. Todas estas modificaciones se consideran dentro del alcance de la invención descrita en la presente.

En una modalidad, un circuito de derivación de voltaje transitorio comprende un conmutador de derivación conectado en paralelo con una etapa de potencia de un convertidor de potencia, el conmutador de derivación tiene una terminal de entrada, una terminal de salida, y una terminal de control, un circuito de excitación de puerta de traslado de nivel conectado entre la terminal de control del conmutador de derivación y la terminal de salida del conmutador de derivación, en donde el circuito de excitación de puerta de traslado de nivel provoca que el conmutador de derivación conduzca cuando una corriente de control se extrae desde el circuito de excitación de puerta de traslado de nivel, y un disipador de corriente para retirar selectivamente la corriente de control desde el circuito de excitación de puerta de traslado de nivel como una función de una señal de error desde la etapa de potencia del convertidor de potencia. La señal de error indica si la etapa de potencia del convertidor de potencia está convirtiendo a un voltaje de entrada de la etapa de potencia en un voltaje de salida objetivo. El circuito de excitación de puerta de traslado de nivel proporciona una trayectoria de baja resistencia entre la terminal de control del conmutador de derivación y la terminal de salida del conmutador de derivación a menos que la corriente de control se retire desde el circuito de excitación de puerta de traslado de nivel. El disipador de corriente comprende un comparador para recibir la señal de error desde la etapa de potencia y proporcionar selectivamente una señal de salida más alta a una fuente de corriente como una función de un voltaje de la señal de error. La fuente de corriente retira la corriente de control desde el circuito de excitación de puerta de traslado de nivel cuando recibe la señal de salida alta desde el comparador. El circuito de excitación de puerta de traslado de nivel comprende un conmutador de excitación de puerta tiene una terminal de entrada, una terminal de salida, y una terminal de control, en donde la terminal de entrada del conmutador de excitación de puerta se conecta a la terminal de salida del conmutador de derivación; una resistencia de reducción de voltaje conectada entre la terminal de control del conmutador de excitación de puerta y la terminal de salida del conmutador de derivación; y un diodo tiene un ánodo conectado a la terminal de salida del conmutador de excitación de puerta y un cátodo conectado a la terminal de control del conmutador de excitación de puerta. El disipador de corriente se conecta al circuito de excitación de puerta de traslado de nivel en la terminal de control del conmutador de excitación de puerta. El disipador de corriente comprende un conmutador de disipación y un comparador, en donde la terminal de entrada del conmutador de disipación se conecta al circuito de excitación de puerta de traslado de nivel, una terminal de control del conmutador de disipación se conecta a una salida del comparador, y una terminal de salida del conmutador de disipación se conecta a una tierra del convertidor de potencia. La terminal de entrada del conmutador de disipación se conecta al circuito de excitación de puerta de traslado de nivel mediante una primera resistencia, y la terminal de salida del conmutador de disipación se conecta a la tierra del convertidor de potencia mediante una segunda resistencia. El conmutador de derivación es un MOSFET de canal P.

En una modalidad, un convertidor de potencia comprende una etapa de potencia para recibir un voltaje de entrada y proporcionar un voltaje de salida, en donde el voltaje de salida es aproximadamente igual al voltaje de entrada cuando el voltaje de entrada es igual a o mayor que un voltaje de salida objetivo, y un circuito de derivación de voltaje transitorio conectado en paralelo con la etapa de potencia, el circuito de derivación de voltaje transitorio proporciona una trayectoria de corriente paralela a la etapa de potencia cuando el voltaje de entrada es aproximadamente igual a o mayor que el voltaje de salida objetivo. El circuito de derivación de voltaje transitorio comprende un conmutador de derivación conectado en paralelo con la etapa de potencia del convertidor de potencia, el conmutador de derivación tiene una terminal de entrada, una terminal de salida, y una terminal de control; un circuito de excitación de puerta de traslado de nivel conectado entre la terminal de control del conmutador de derivación y la terminal de salida del conmutador de derivación, en donde el circuito de excitación de puerta de traslado de nivel provoca que el conmutador de derivación conduzca cuando una corriente de control se extrae desde el circuito de excitación de puerta de traslado de nivel; y un disipador de corriente para retirar selectivamente la corriente de control desde el circuito de excitación de puerta de traslado de nivel como una función de una señal de error desde la etapa de potencia del convertidor de potencia. La señal de error indica si el voltaje de entrada es menor que el voltaje de salida objetivo y la etapa de potencia del convertidor de potencia está reforzando el voltaje de entrada de la etapa de potencia para el voltaje de salida objetivo. El circuito de excitación de puerta de traslado de nivel proporciona una conexión de baja resistencia entre la terminal de control del conmutador de derivación y la terminal de salida del conmutador de derivación a menos que la corriente de control se retire desde el circuito de excitación de puerta de traslado de nivel. El disipador de corriente comprende un comparador para recibir la señal de error desde la etapa de potencia y proporcionar selectivamente una señal de salida más alta a una fuente de corriente como una función de un voltaje de la señal de error, en donde la fuente de corriente retira la corriente de control desde el circuito de excitación de puerta de traslado de nivel cuando se recibe la señal de salida alta desde el comparador. El circuito de excitación de puerta de traslado de nivel comprende un conmutador de excitación de puerta que tiene una terminal de entrada, una terminal de salida, y una terminal de control, en donde la terminal de entrada del conmutador de excitación de puerta se conecta a la terminal de salida del conmutador de derivación; una resistencia de reducción de voltaje conectada entre la terminal de control del conmutador de excitación de puerta y la terminal de salida del conmutador de derivación; y un diodo que tiene un ánodo conectado a la terminal de salida del conmutador de excitación de puerta y un cátodo conectado a la terminal de control del conmutador de excitación de puerta. El disipador de corriente se conecta al circuito de excitación de puerta de traslado de nivel en la terminal de control del conmutador de excitación de puerta. El disipador de corriente comprende un conmutador de disipación y un comparador, en donde una terminal de entrada del conmutador de disipación se conecta al circuito de excitación de puerta de traslado de nivel, una terminal de control del conmutador de disipación se conecta a una salida del comparador, y una terminal de salida del conmutador de disipación se conecta a una tierra del convertidor de potencia, y en donde la terminal de entrada del conmutador de disipación se conecta al circuito de excitación de puerta de traslado de nivel mediante una primera resistencia, y la terminal de salida del conmutador de disipación se conecta a la tierra del convertidor de potencia mediante una segunda resistencia. El conmutador de derivación es un MOSFET de canal P, y la trayectoria de corriente proporcionada por el circuito de derivación de voltaje transitorio tiene una resistencia que es menor que la resistencia de un diodo desviado hacia adelante .

En una modalidad, un método para proporcionar selectivamente una trayectoria de corriente de menor pérdida en paralelo con una etapa de potencia de un convertidor de potencia comprende proporcionar una conexión de baja resistencia entre una terminal de salida y una terminal de control de un conmutador de derivación mediante un conmutador de excitación de puerta de un circuito de excitación de puerta de traslado de nivel; recibir una señal de error que indica si un voltaje de entrada de la etapa de potencia es menor que un voltaje de salida objetivo de la etapa de potencia y la etapa de potencia está reforzando el voltaje de entrada para el voltaje de salida objetivo/ retirar una corriente de control desde una terminal de control del conmutador de excitación de puerta cuando la señal de error recibida indica que el voltaje de entrada de la etapa de potencia es aproximadamente igual a o mayor que el voltaje de salida objetivo de la etapa de potencia; y aumentar la resistencia del conmutador de excitación de puerta en respuesta al retirar la corriente de control desde la terminal de control del conmutador de excitación de puerta de manera que un voltaje entre la terminal de control del conmutador de derivación y la terminal de salida del conmutador de derivación es igual a o mayor que un voltaje de umbral del conmutador de derivación. La etapa de potencia es una etapa de potencia de refuerzo, el convertidor de potencia es un convertidor de potencia de refuerzo, y el conmutador de derivación es un MOSFET de canal P.

En una modalidad, un sistema eléctrico comprende una fuente de potencia para proporcionar potencia eléctrica, y un convertidor de potencia para recibir la potencia eléctrica desde la fuente de potencia y proporcionar potencia a un dispositivo. El convertidor de potencia comprende una etapa de potencia para recibir un voltaje de entrada y proporcionar un voltaje de salida, en donde el voltaje de salida es aproximadamente igual al voltaje de entrada cuando el voltaje de entrada es igual a o mayor que el voltaje de salida objetivo; y un circuito de derivación de voltaje transitorio conectado en paralelo con la etapa de potencia, el circuito de derivación de voltaje transitorio proporciona una trayectoria de corriente paralela a la etapa de potencia cuando el voltaje de entrada es aproximadamente igual a o mayor que el voltaje de salida objetivo. La fuente de potencia convierte energía mecánica en potencia eléctrica, el dispositivo es un sistema de frenos anti-bloqueo de un vehículo, y el convertidor de potencia es un convertidor de potencia de refuerzo.

En una modalidad, un vehículo comprende un dispositivo para recibir potencia y un sistema eléctrico para proporcionar potencia al dispositivo. El sistema eléctrico comprende una fuente de potencia para proporcionar potencia eléctrica y un convertidor de potencia para recibir la potencia eléctrica desde la fuente de potencia y proporcionar potencia a un dispositivo. El convertidor de potencia comprende una etapa de potencia para recibir un voltaje de entrada y proporcionar un voltaje de salida, en donde el voltaje de salida es aproximadamente igual al voltaje de entrada cuando el voltaje de entrada es igual a o mayor que un voltaje de salida objetivo; y un circuito de derivación de voltaje transitorio conectado en paralelo con la etapa de potencia, el circuito de derivación de voltaje transitorio proporciona una trayectoria de corriente paralela a la etapa de potencia cuando el voltaje de entrada es aproximadamente igual a o mayor que el voltaje de salida objetivo. La fuente de potencia convierte energía mecánica en potencia eléctrica, el dispositivo es un sistema de frenos anti-bloqueo de un vehículo, y el convertidor de potencia es un convertidor de potencia de refuerzo.

Esta descripción escrita utiliza ejemplos para describir la invención, que incluyen el mejor modo, y también permite a cualquier persona con experiencia en la técnica practicar la invención, que incluye hacer y utilizar cualesquier dispositivos o sistemas y realizar cualquiera de los métodos incorporados. El alcance patentable de la invención se define por las reivindicaciones, y puede incluir otros ejemplos que se les ocurran a aquellos con experiencia en la técnica. Tales otros ejemplos se pretenden para estar dentro del alcance de las reivindicaciones si tienen elementos estructurales que no difieren del lenguaje literal de las reivindicaciones, o si incluyen elementos estructurales equivalentes con diferencias insignificantes del lenguaje literal de las reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un circuito de derivación de voltaje transitorio caracterizado porque comprende: un conmutador de derivación conectado ' en paralelo con una etapa de potencia de un convertidor de potencia, el conmutador de derivación tiene una terminal de entrada, una terminal de salida, y una terminal de control; un circuito de excitación de puerta de traslado de nivel conectado entre la terminal de control del conmutador de derivación y la terminal de salida del conmutador de derivación, en donde el circuito de excitación de puerta de traslado de nivel provoca que el conmutador de derivación conduzca cuando una corriente de control se extrae del circuito de excitación de puerta de traslado de nivel; y un disipador de corriente para retirar selectivamente la corriente de control desde el circuito de excitación de puerta de traslado de nivel como una función de una señal de error desde la etapa de potencia del convertidor de potencia.

2. El circuito de derivación de voltaje transitorio de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la señal de error indica si la etapa de potencia del convertidor de potencia está convirtiendo un voltaje de entrada de la etapa de potencia en un voltaje de salida objetivo.

3. El circuito de derivación de voltaje transitorio de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el circuito de excitación de puerta de traslado de nivel proporciona una trayectoria de baja resistencia entre la terminal de control del conmutador de derivación y la terminal de salida del conmutador de derivación a menos que la corriente de control se retire del circuito de excitación de puerta de traslado de nivel.

4. El circuito de derivación de voltaje transitorio de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el disipador de corriente comprende un comparador para recibir la señal de error desde la etapa de potencia y proporcionar selectivamente una señal de salida más alta a una fuente de corriente como una función de un voltaje de la señal de error, en donde la fuente de corriente retira la corriente de control del circuito de excitación de puerta de traslado de nivel cuando recibe la señal de salida alta del comparador .

5. El circuito de derivación de voltaje transitorio de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el circuito de excitación de puerta de traslado de nivel comprende : un conmutador de excitación de puerta que tiene una terminal de entrada, una terminal de salida, y una terminal de control, en donde la terminal de entrada del conmutador de excitación de puerta se conecta a la terminal de salida del conmutador de derivación; una resistencia de reducción de voltaje conectada entre la terminal de control del conmutador de excitación de puerta y la terminal de salida del conmutador de derivación; y un diodo que tiene un ánodo conectado a la terminal de salida del conmutador de excitación de puerta y un cátodo conectado a la terminal de control del conmutador de excitación de puerta.

6. El circuito de derivación de voltaje transitorio de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el disipador de corriente se conecta al circuito de excitación de puerta de traslado de nivel en la terminal de control del conmutador de excitación de puerta.

7. El circuito de derivación de voltaje transitorio de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el disipador de corriente comprende un conmutador de disipación y un comparador, en donde una terminal de entrada del conmutador de disipación se conecta al circuito de excitación de puerta de traslado de nivel, una terminal de control del conmutador de disipación se conecta a una salida del comparador, y una terminal de salida del conmutador de disipación se conecta a una tierra del convertidor de potencia .

8. El circuito de derivación de voltaje transitorio de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la terminal de entrada del conmutador de disipación se conecta al circuito de excitación de puerta de traslado de nivel mediante una primera resistencia, y la terminal de salida del conmutador de disipación se conecta a la tierra del convertidor de potencia mediante una segunda resistencia.

9. El circuito de derivación de voltaje transitorio de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el conmutador de derivación es un MOSFET de canal P.

10. Un convertidor de potencia caracterizado porque comprende : una etapa de potencia para recibir un voltaje de entrada y proporcionar un voltaje de salida, en donde el voltaje de salida es aproximadamente igual al voltaje de entrada cuando el voltaje de entrada es igual a o mayor que un voltaje de salida objetivo; y un circuito de derivación de voltaje transitorio conectado en paralelo con la etapa de potencia, el circuito de derivación de voltaje transitorio proporciona una trayectoria de corriente paralela a la etapa de potencia cuando el voltaje de entrada es aproximadamente igual a o mayor que el voltaje de salida objetivo.

11. El convertidor de potencia de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el circuito de derivación de voltaje transitorio comprende: un conmutador de derivación conectado en paralelo con la etapa de potencia del convertidor de potencia, el conmutador de derivación tiene una terminal de entrada, una terminal de salida, y una terminal de control; un circuito de excitación de puerta de traslado de nivel conectado entre la terminal de control del conmutador de derivación y la terminal de salida del conmutador de derivación, en donde el circuito de excitación de puerta de traslado de nivel provoca que el conmutador de derivación conduzca cuando una corriente de control se extrae del circuito de excitación de puerta de traslado de nivel; y un disipador de corriente para retirar selectivamente la corriente de control del circuito de excitación de puerta de traslado de nivel como una función de una señal de error desde la etapa de potencia del convertidor de potencia.

12. El convertidor de potencia de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la señal de error indica si el voltaje de entrada es menor que el voltaje de salida objetivo y la etapa de potencia del convertidor de potencia está reforzando el voltaje de entrada de la etapa de potencia hacia el voltaje de salida objetivo.

13. El convertidor de potencia de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el circuito de excitación de puerta de traslado de nivel proporciona una conexión de baja resistencia entre la terminal de control del conmutador de derivación y la terminal de salida del conmutador de derivación a menos que la corriente de control se retire, desde el circuito de excitación de puerta de traslado de nivel.

14. El convertidor de potencia de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el disipador de corriente comprende un comparador para recibir la señal de error desde la etapa de potencia y proporcionar selectivamente una señal de salida alta a una fuente de corriente como una función de un voltaje de la señal de error, en donde la fuente de corriente retira la corriente de control del circuito de excitación de puerta de traslado de nivel cuando recibe la señal de salida alta desde el comparador .

15. El convertidor de potencia de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el circuito de excitación de puerta de traslado de nivel comprende: un conmutador de excitación de puerta que tiene una terminal de entrada, una terminal de salida, y una terminal de control, en donde la terminal de entrada del conmutador de excitación de puerta se conecta a la terminal de salida del conmutador de derivación; una resistencia de reducción de voltaje conectada entre la terminal de control del conmutador de excitación de puerta y la terminal de salida del conmutador de derivación; y un diodo que tiene un ánodo conectado a la terminal de salida del conmutador de excitación de puerta y un cátodo conectado a la terminal de control del conmutador de excitación de puerta.

16. El convertidor de potencia de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el disipador de corriente se conecta al circuito de excitación de puerta de traslado de nivel en la terminal de control del conmutador de excitación de puerta.

17. El convertidor de potencia de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el disipador de corriente comprende un conmutador de disipación y un comparador, en donde una terminal de entrada del conmutador de disipación se conecta al circuito de excitación de puerta de traslado de nivel, una terminal de control del conmutador de disipación se conecta a una salida del comparador, y una terminal de salida del conmutador de disipación se conecta a una tierra del convertidor de potencia, y en donde la terminal de entrada del conmutador de disipación se conecta al circuito de excitación de puerta de traslado de nivel mediante una primera resistencia, y la terminal de salida del conmutador de disipación se conecta a la tierra del convertidor de potencia mediante una segunda resistencia.

18. El convertidor de potencia de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el conmutador de derivación es un MOSFET de canal P, y la trayectoria de corriente proporcionada por el circuito de derivación de voltaje transitorio tiene una caída de voltaje que es menor que la caída de voltaje de un diodo desviado hacia adelante.

19. Un método para proporcionar selectivamente una trayectoria de corriente de menor pérdida en paralelo con una etapa de potencia de un convertidor de potencia, el método caracterizado porque comprende: proporcionar una conexión de baja resistencia entre una terminal de salida y una terminal de control de un conmutador de derivación mediante un conmutador de excitación de puerta de un circuito de excitación de puerta de traslado de nivel; recibir una señal de error que indica si un voltaje de entrada de la etapa de potencia es menor que un voltaje de salida objetivo de la etapa de potencia y la etapa de potencia está reforzando el voltaje de entrada para el voltaje de salida objetivo; retirar una corriente de control desde una terminal de control del conmutador de excitación de puerta cuando la señal de error recibida indica que el voltaje de entrada de la etapa de potencia es aproximadamente igual a o mayor que el voltaje de salida objetivo de la etapa de potencia; y aumentar la resistencia del conmutador de excitación de puerta en respuesta al retiro de la corriente de control desde la terminal de control del conmutador de excitación de puerta de manera que un voltaje entre la terminal de control del conmutador de derivación y la terminal de salida del conmutador de derivación es igual a o mayor que un voltaje de umbral del conmutador de derivación.

20. El método de conformidad con la reivindicación 19, en donde la etapa de potencia es una etapa de potencia de refuerzo, el convertidor de potencia es un convertidor de potencia de refuerzo, y el conmutador de derivación es un MOSFET de canal P.

21. Un sistema eléctrico caracterizado porque comprende : una fuente de potencia para proporcionar potencia eléctrica; y un convertidor de potencia para recibir la potencia eléctrica desde la fuente de potencia y proporcionar potencia a un dispositivo, el convertidor de potencia comprende: una etapa de potencia para recibir un voltaje de entrada y proporcionar un voltaje de salida, en donde el voltaje de salida es aproximadamente igual al voltaje de entrada cuando el voltaje de entrada es igual a o mayor que un voltaje de salida objetivo; y un circuito de derivación de voltaje transitorio conectado en paralelo con la etapa de potencia, el circuito de derivación de voltaje transitorio proporciona una trayectoria de corriente paralela a la etapa de potencia cuando el voltaje de entrada es aproximadamente igual a o mayor que el voltaje de salida objetivo.

22. El sistema eléctrico de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque la fuente de potencia convierte la energía mecánica en potencia eléctrica, el dispositivo es un sistema de frenos anti-bloqueo de un vehículo, y el convertidor de potencia es un convertidor de potencia de refuerzo.

23. Un vehículo caracterizado porque comprende: un dispositivo para recibir potencia; un sistema eléctrico para proporcionar potencia al dispositivo, el sistema eléctrico comprende: una fuente de potencia para proporcionar potencia eléctrica; un convertidor de potencia para recibir la potencia eléctrica desde la fuente de potencia y proporcionar potencia a un dispositivo, el convertidor de potencia comprende: una etapa de potencia para recibir un voltaje de entrada y proporcionar un voltaje de salida, en donde el voltaje de salida es aproximadamente igual al voltaje de entrada cuando el voltaje de entrada es igual a o mayor que un voltaje de salida objetivo; y un circuito de derivación de voltaje transitorio conectado en paralelo con la etapa de potencia, el circuito de derivación de voltaje transitorio proporciona una trayectoria de corriente paralela a la etapa de potencia cuando el voltaje de entrada es aproximadamente igual a o mayor que el voltaje de salida objetivo.

24. El vehículo de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque la fuente de potencia convierte energía mecánica en potencia eléctrica, el dispositivo es un sistema de frenos anti-bloqueo de un vehículo, y el convertidor de potencia es un convertidor de potencia de refuerzo.