MXPA99004386A - Control de suministro de energia auxiliar - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un circuito de control para un suministro de energía auxiliar en un aparato que tiene modos de operación de funcionamiento y reserva. El suministro de energía auxiliar es energizado por voltaje B+(VOLTAJE B+) y opera en un modo conmutado, que responde a una señal de retroalimentación indicativa de carga. Un circuito de conmutación (R1, R2, R3, R4, Q2, 16), también energizado por el voltaje B+, cambia el suministro de energía auxiliar entre modos operativo y no operativo en respuesta a una señal de encendido/apagado (+23 V-FUNCIONAMIENTO). La señal de encendido/apagado es indicativade los modos de operación de funcionamiento y reserva del aparato, por ejemplo un voltaje de suministro de funcionamiento generado por otro suministro de energía en el aparato. El circuito de conmutación incluye un conmutador (U3) acopladoópticamente a un detector de nivel mínimo de voltaje (Z3). El conmutador interrumpe la señal de retroalimentación, por ejemplo, desviando a tierra, en una manera que inhibe la operación del controlador de conmutación durante el modo de operación de reserva del aparato.

Description

CONTROL PE SUMIN ISTRO DE ENERGÍA AUXILIAR Antecedentes La invención se refiere al campo de suministros de energía de modo conmutado para aparatos que tienen un modo de funcionamiento y un modo de reserva, tal como un receptor de televisión. En particular, la invención se refiere al campo de controlar suministros de energía auxiliar, en dicho aparato cuando se cambia entre los modos de operación de funcionamiento y reserva. Es conocido, por ejemplo de la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número de Serie 5,017,844, proporcionar un aparato que sea capaz de operar en un modo llamado de "reserva" y en un modo llamado de "funcionamiento". En un suministro de energía común de funcionamiento/reserva, por ejemplo como el que se utiliza en receptores de televisión, un rectificador puente y un capacitor filtro proporcionan un voltaje de corriente directa sin procesar (llamado el voltaje B+ o, voltaje sin procesar B+) cuando el suministro de energía es acoplado a la línea doméstica principal. Las cargas del modo de reserva se pueden alimentar directamente del voltaje B+ o de otro voltaje que esté siempre presente. Sin embargo, muchas cargas del modo de funcionamiento son alimentadas a través de un suministro regulador de voltaje tal como un suministro de modo conmutado, que opera sólo en el modo de funcionamiento. El suministro de modo de funcionamiento para ciertas cargas, comúnmente emplea el transformador de retorno que alimenta la deflexión del haz. Un suministro de energía auxiliar o separado también se puede operar como un suministro de modo conmutado y puede proporcionar un voltaje B+ regulado para el transformador de retorno, así como otros voltajes de suministro auxiliar. Por ejemplo, los televisores de proyección tienen necesidades de energía particularmente demandantes porque tienen tres tubos de rayos catódicos (CRTs). Un suministro de energía auxiliar es útil para alimentar los amplificadores de convergencia para los tubos, dos de dichos amplificadores se requieren generalmente para cada tubo de rayos catódicos. Estos amplificadores requieren voltajes de polaridad positiva y negativa y pueden disipar energía sustancial. En un suministro de modo conmutado, un voltaje de corriente directa de entrada (tal como el voltaje B+ en un televisor) está acoplado a una terminal de un devanado primario de un transformador y la otra terminal del devanado primario de un transformador y la otra terminal del devanado primario está acoplado a un dispositivo conmutador, de manera que la corriente está acoplada al transformador cuando el dispositivo conmutador conduce. El dispositivo conmutador se enciende y apaga alternativamente durante el modo de funcionamiento de operación, proporcionando corrientes alternas en los devanados secundarios del transformador, los cuales se rectifican y filtran para proporcionar voltajes de suministro de modo de funcionamiento. La regulación de los voltajes de salida se lograr mediante el control de retroalimentación proporcionado por ejemplo, un devanado de retroalimentación del transformador. Los respectivos devanados secundarios están acoplados de manera cercana, lo que ocasiona que las variaciones de carga en cualquiera de los devanados secundarios se reflejen en el devanado de retroalimentación. El control de retroalimentación compara un voltaje en el devanado de retroalimentación con un nivel de voltaje mínimo o estándar, el cual lo puede proporcionar el dispositivo conmutador, y modula la frecuencia y/o ancho de pulso al cual se enciende y apaga el circuito conmutador. El dispositivo conmutador se compensa para hacerlo insensible a la variación del voltaje de entrada B+, mientras se mantienen niveles de voltaje de salida precisos conforme varía la carga de corriente en un rango nominal de consumo de energía. El dispositivo conmutador para un suministro de energía como se describe puede ser un controlador de suministro de energía de circuito integrado de la serie STK730 de Sanyo. Este controlador incluye un transistor de conmutación de transistor de efecto de campo, un excitador y amplificador de error, y un circuito de protección de sobre corriente en un solo paquete. Cuando la corriente del voltaje B+ está acoplada al suministro de modo conmutado y se enciende por primera vez, ésta fluye a tierra a través del devanado primario del transformador, el transistor de efecto de campo y un resistor detector de corriente. La corriente se incrementa hasta que el circuito de protección de sobre corriente en el controlador de circuito integrado se activa, en donde el controlador de circuito integrado apaga su transistor de energía de efecto de campo. La energía se transfiere a los devanados secundarios del transformador, en donde la corriente alterna inducida es rectificada y carga a los capacitores de filtro. Después de un intervalo de inicio de varios ciclos, el voltaje de salida alcanza su nivel regulado. Un circuito de comparación de nivel mínimo proporcionado por el controlador de circuito integrado se acopla a un devanado de retroalimentación del transformador y controla la temporización de conmutación mediante el circuito integrado de control para mantener el nivel de voltaje de salida regulado. La oscilación se estabiliza a una frecuencia y ciclo de trabajo que acomodan las cargas acopladas a los devanados secundarios. Muchos otros controladores de suministro de energía operan de manera similar y se pueden usar en lugar de los de la serie STK730 de Sanyo. Un controlador de circuito integrado de este tipo intentará arrancar en cuanto esté presente el voltaje B+. Otros circuitos conmutados controlan la conmutación entre el modo de reserva y el modo de funcionamiento. El transistor de energía de transistor de efecto de campo en un controlador de circuito integrado tal como los de la serie STK-730 puede estar acoplado en parte al voltaje o las señales de corriente generadas en el devanado primario mediante la operación del circuito de conmutación, el cual convenientemente hace que el transistor conmutador sea activado más fuerte cuando la corriente se forma en el devanado primario. El transistor conmutador necesita un energía al proporcionar un voltaje a la entrada de control del controlador de circuito integrado del voltaje de entrada B+, para polarizar un transistor conmutador acoplado para desactivar el controlador de circuito integrado jalando el voltaje a su entrada. Cuando se detecta un voltaje del modo de funcionamiento y se dispara la operación del suministro de energía al cambiar el estado del transistor conmutador, el suministro de energía opera sujeto a los circuitos limitadores de corriente del controlador de circuito integrado durante una fase de inicio de operación. El control de conmutación es tal que se puede hacer para que responda a un detector de condición de falla, tal como un detector de sobrecorriente y/o voltaje bajo, cada una de tales condiciones puede ser indicativa de una condición de falla, tal como un corto circuito. Sin embargo, los niveles de bajo voltaje generados durante el arranque pueden ser una indicación falsa de una condición de falla. Por consiguiente, el control de conmutación también es tal que un circuito de retardo se puede interponer entre el detector de condición de falla y el control de conmutación. Se evita que el detector de condición de falla desactive el suministro de energía auxiliar por un periodo de tiempo después que se ha encendido dicho suministro de energía auxiliar, para proporcionar una oportunidad para que el suministro de energía auxiliar establezca un voltaje de salida de operación sin una indicación falsa de una condición de falla.

Un suministro de energía auxiliar en un aparato que tiene modos de operación de funcionamiento y reserva, de conformidad con una configuración de la invención comprende: una fuente de voltaje, un transformador y un controlador de conmutación acoplados para generación de modo conmutado de un voltaje de suministro de salida; un circuito de retroalimentación que inicia la conducción de tal controlador de conmutación; y, un circuito de conmutación para cambiar tal suministro de energía auxiliar entre modos de operación operativo y no operativo en respuesta a una señal de encendido/apagado indicativo de los modos de operación de funcionamiento y reserva del aparato, tal circuito de conmutación es energizado por tal fuente de voltaje e inhibe el mencionado circuito de retroalimentación de una manera que inhibe la operación de tal controlador de conmutación durante el modo de operación de reserva del aparato. En una modalidad actualmente preferida, la fuente de voltaje es una fuente de voltaje de línea principal rectificada no regulada y la señal de encendido/apagado es un voltaje de suministro de modo de funcionamiento generado por otro suministro de energía en el aparato energizado por una fuente de voltaje de línea principal rectificada no regulada. El circuito de retroalimentación genera una señal de retroalimentación y el circuito de conmutación deriva dicha señal de retroalimentación a una fuente de voltaje de referencia. Un suministro de energía auxiliar en un aparato que tiene modos de operación de funcionamiento y reserva, de conformidad con otra configuración de la invención comprende: un transformador que tiene un devanado primario acoplado a una fuente de voltaje y por lo menos un devanado secundario; un controlador de conmutación acoplado a dicho devanado primario y operable para permiti r la conducción de corriente a través de dicho devanado primario, la energía está acoplada a dicho por lo menos un devanado secundario mediante la conducción periódica de tal controlador de conmutación; un control de retroalimentación acoplado a dicho por lo menos un devanado secundario y tal controlador de conm utación, el mencionado control de retroalimentación produce una señal de retroalimentación que perm ite la mencionada conducción periódica de tal controlador de conmutación ; y, un circuito de conmutación para cambiar entre modos de operación y no operación de tal suministro de energ ía auxiliar en respuesta a una señal de encendido/apagado indicativa de los modos de operación de funcionamiento y reserva del aparato, tal circuito de conmutación inhibe el mencionado control de retroalimentación en una manera que inhibe la operación de tal controlador de conm utación durante el modo de operación de reserva del aparato. En una modalidad actualmente preferida, el circuito de control de conmutación comprende: un divisor de voltaje acoplado a la mencionada fuente de voltaje; un primer transistor energizado por tal divisor de voltaje y acoplado a dicho controlador de conmutación para interrumpir el mencionado control de retroalimentación al derivar la señal de retroalimentación; un detector de nivel míni mo de voltaje que responde a un voltaje de sum inistro de modo de funcionamiento generado por otro suministro de energ ía en dicho aparato; y, un segundo transistor acoplado ópticamente a tal detector de nivel m ínimo de voltaje para controlar la conducción de tal primer transistor. La fuente de voltaje es voltaje de corriente directa no regulada rectificada de un suministro de corriente alterna de línea principal . En una modalidad actualmente preferida, el circuito de control comprende : un divisor de voltaje acoplado a tal fuente de voltaje de línea principal rectificada; un primer transistor energizado por tal divisor de voltaje y acoplado para derivar tal señal de retroalimentación; un detector de nivel míni mo de voltaje que responde al mencionado por lo menos un voltaje de suministro de modo de funcionamiento; y, un segundo transistor acoplado ópticamente a tal detector de nivel míni mo de voltaje para controlar la conducción del mencionado primer transistor. Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 , es un diagrama de bloques de un suministro de energía auxiliar que tiene circu itos de control de conformidad con configuraciones de la invención . La Figura 2 , es un diagrama esquemática del suministro de energía auxiliar que tiene circu itos de control de conformidad con configuraciones de la invención y que ilustra el control de encendido/apagado con mayor detalle. La Figura 3, es un diagrama esquemático de un suministro de energía auxiliar que tiene circuitos de control de conformidad con configuraciones de la invención y que ilustra los circuitos de detección de falla y de arranque con mayor detalle. La Figura 4, es un diagrama esquemático de un suministro de energía auxiliar que tiene un circuito de detección de sobre carga de corriente de conformidad con configuraciones de la invención. La Figura 5, es un diagrama esquemático de un suministro de energía auxiliar que tiene un circuito de reinicio rápido de conformidad con configuraciones de la invención. Descripción de las Modalidades Preferidas La Figura 1 , muestra generalmente un suministro de energía de modo conmutado 10, que tiene un controlador de conmutación U 1 operable periódicamente para aplicar corriente de una entrada de voltaje, por ejemplo un voltaje B+, a un devanado primario W1 de un transformador T1 para acoplar de manera variable energía a uno o más devanado secundario W2, W3, W4 y W5 del transformador T1 . El controlador de conmutación U 1 puede comprender, por ejemplo, un controlador de la serie STK730 de Sanyo. El controlador de conmutación U 1 conduce cuando un voltaje de excitación, por ejemplo el voltaje B+, está disponible en su entrada de control CNTL en la pata 4. El voltaje de suministro de entrada B+ es un voltaje de corriente directa que se obtiene de la salida de un rectificador puente CR1 filtrado por un capacitor C1 . El voltaje B+ está presente cuando el suministro de energía 10 está acoplado a la fuente principal doméstica 22 (es decir, conectado). Sin embargo, el suministro de energía 10 sólo opera en un modo de funcionamiento, y está desactivado en un modo de reserva o estática. Cuando el suministro de energía 10 está conectado y también está en el modo de funcionamiento, el voltaje B+ está presente en la entrada de control CNTL del controlador de conmutación U 1 , activando así el controlador de conmutación U 1 conducir una corriente a través del devanado primario W1 del transformador T1 . El flujo de corriente a través del devanado W2 del transformador T1 , cuyo voltaje se aplica al entrada de control CNTL a través del resistor R13 y el capacitor C5. La polaridad del devanado W2 es tal que el voltaje inducido a través del devanado W2 mantiene el controlador de conmutación U 1 conduciendo. El controlador de conmutación U 1 deja de conducir corriente a través del devanado primario W1 , o se apaga, cuando la corriente conducida por el controlador de conmutación U 1 alcanza un nivel mínimo límite de corriente establecido por la combinación del resistor R 14 y el capacitor C6. Cuando el controlador de conmutación U 1 deja de conducir, el campo magnético del devanado primario W1 se colapsa, su polaridad se invierte y la energía contenida en el devanado primario W1 se transfiere a los devanados W4 y W5, que suministran energía a las salidas de +15 V y -15 V, respectivamente. Conforme la energía de los devanados W4 y W5 se disipa, sus campos magnéticos se colapsan y sus polaridades se invierten. De acuerdo con las polaridades de los devanados W2, W4 y W5, el devanado W2 proporciona un voltaje positivo a la pata 4 del controlador de conmutación U 1 , habilitando al controlador de conmutación U 1 para una vez más conducir corriente a través del devanado primario W1 hasta que se ha alcanzado el nivel mínimo límite de corriente del controlador de conmutación U 1 y el controlador de conmutación U 1 deja de conducir corriente. Entonces, la energía se vuelve a transferir del devanado primario W1 a los devanados W4 y W5. Este proceso se repite durante varios ciclos, hasta que la operación del suministro de energía 10 se ha estabilizado. El devanado de retroalimentación W3 controla el ciclo de trabajo del controlador de conmutación U 1 después que se ha estabilizado la operación del suministro de energía 10. El voltaje desarrollado a través del devanado de retroalimentación W3 se compara con una referencia interna, igual a aproximadamente -40.5 V, desarrollada por el controlador de conmutación U 1 . El ciclo de trabajo del controlador de conmutación U1 es modulado de tal manera que el voltaje desarrollado a través del devanado de retroalimentación W3 se mantiene aproximadamente igual a -40.5 V. el devanado de retroalimentación W3 es acoplado a los devanados secundarios W4 y W5 para que los cambios de carga se reflejen en el voltaje desarrollado a través del devanado de retroalimentación W3. Es así que, el devanado de retroalimentación W3 también se usa para regular los voltajes de salida desarrollados por los devanados W4 y W5. Normalmente, la conmutación del modo de reserva al modo de funcionamiento o viceversa se logra bajo el control del usuario vía las entradas de control (no mostradas) tales como un receptor infrarrojo, conmutadores de panel o similares. De conformidad con un aspecto de la invención, se proporcionan circuitos adicionales de conmutación de reserva/funcionamiento 36 para cambiar el suministro de energía 10 entre el modo de operación de funcionamiento y el modo de reserva no operativo. El controlador de conmutación U 1 requiere una gran corriente de arranque. Para un inicio dependiente y asistencia en el desarrollo de esta corriente de excitación, los circuitos de conmutación de reserva/funcionamiento 36 incluyen un primer circuito 38 acoplado entre la entrada del voltaje B+ y la entrada de control CNTL, para proporcionar una polarización de voltaje para activar la conducción mediante el controlador de conmutación cuando la entrada del voltaje B+ está presente. De conformidad con una configuración de la invención, la polarización de la corriente de excitación proporcionada del primer circuito 38 se puede derivar para reducir la corriente de excitación disponible y desactivar el controlador de conmutación U 1. La corriente de excitación se puede derivar a una fuente de potencial de referencia, por ejemplo tierra. Adicionalmente, los circuitos de conmutación de reserva/funcionamiento 36 comprenden un circuito de detección de condición de falla 42 acoplado a por lo menos uno de los devanados secundarios del transformador W4 y W5. El circuito 42 detecta una condición de falla, tal como sobrecarga de corriente en el suministro de energía auxiliar, por ejemplo detectando un nivel mínimo de voltaje bajo en la salida acoplada al mismo devanado o a otro devanado secundario W4 o W5. El circuito 42 genera una salida 41 indicativa de una condición de falla para desactivar la conducción del controlador de conmutación U 1 llevando el entrada de control CNTL del controlador de conmutación U 1 a un potencial de tierra, como un medio para conmutar el suministro de energía auxiliar a apagado, como si el aparato hubiera sido cambiado al modo de operación de reserva. Para asegurarse que la fase de inicio del suministro de energía auxiliar no se evita a causa de una detección falsa de una condición de falla, debido a niveles iniciales de salida de bajo voltaje, un circuito de retardo 40 inhibe el efecto de la salida del circuito de detección de condición de falla 42 para un periodo suficiente de tiempo para que se establezcan los niveles de voltaje de salida nominales del suministro de energía auxiliar. Las Figuras 2 - 5 ilustran en detalle un aspecto diferente de las configuraciones de la invención mostradas generalmente en la Figura 1. Los mismos números de referencia se usan en los dibujos para referirse a los mismos elementos o a elementos comparables. Con referencia a la Figura 2, el controlador de conmutación U1 está acoplado en serie con el devanado primario W1 del transformador T1. El controlador de conmutación U 1 conduce y se apaga alternadamente, para transferir energía a los devanados secundarios W4 y W5, en donde la señal de corriente alterna resultante es rectificada por los diodos D2 y D3 y es filtrada por los capacitores C2 y C3, respectivamente. Los voltajes filtrados proporcionados en los devanados W4 y W5 son filtrados adicionalmente por los inductores L2 y L3, respectivamente, para proporcionar los voltajes de suministro operativos de +15V y -15V, respectivamente, para energizar cargas en el modo de funcionamiento. Las polaridades de los devanados secundarios W4 y W5 son opuestas a las del devanado primario W1 , como se muestra en la Figura 2, de manera que los capacitores C2 y C3 son cargados cuando el controlador de conmutación U 1 se apaga y la energía almacenada en el devanado primario W1 del transformador T1 se transfiere a los devanados W4 y W5. De conformidad con un aspecto de la invención, el suministro de energía 10 como se muestra está configurado para controlar adicionalmente el voltaje en la entrada de control CNTL del controlador de conmutación U 1 para controlar los cambios entre los modos de funcionamiento y reserva. Cuando el dispositivo está en modo de reserva y el controlador de conmutación U 1 no está conduciendo periódicamente, la única energía que va a ir al suministro de energía 10 es el voltaje B+ el cual está presente porque el dispositivo está acoplado a la línea doméstica principal 22. Sería posible al controlar la operación de funcionamiento/reserva acoplar y desacoplar el voltaje B+ a los elementos del suministro de energía 10 usando un relevador u otro dispositivo conmutador alimentado de un suministro de energía baja complementario (no mostrado). Un enfoque de este tipo se divulga en la solicitud de patente no examinada alemana DE 36 07 018 A1 . Sin embargo, de conformidad con la invención, una solución más efectiva en cuanto a costo se obtiene usando una señal derivada en parte del voltaje B+ y en parte de los voltajes del modo de funcionamiento, para reducir la polarización en el entrada de control CNTL al controlador de conmutación U 1 , a saber llevar el voltaje a la entrada de control a cerca de tierra para mantener el controlador de conmutación U 1 apagado hasta que se restablezca la polarización normal. Es así que, un divisor de voltaje que comprende los resistores R 1 , R2, R3 y R4 está acoplado entre el voltaje B+ y tierra, y la unión J1 del divisor de voltaje está acoplada a la base del transistor conmutador Q2, que tiene su colector acoplado a la entrada de control y su emisor conectado a tierra. Cuando el voltaje B+ está presente, la entrada de control CNTL es lleva a casi tierra por la conducción del transistor Q2. Cuando el suministro de energía 10 es acoplado primero a la línea principal, se mantiene en modo de reserva. La invención se aplica convenientemente a un suministro de energía auxiliar tal como el suministro auxiliar de un televisor para alimentar cargas de modo de funcionamiento tales como amplificadores de convergencia. Para conmutar al modo de funcionamiento, el suministro de energía de la invención detecta la presencia de un voltaje de suministro de modo de funcionamiento desarrollado de una fuente que no sea los devanados secundarios del transformador T1 . Este voltaje de suministro del modo de funcionamiento se compara con un nivel mínimo y cuando pasa el nivel m ínimo, el transistor Q2 se apaga, permitiendo que la polarización en la entrada de control CNTL del controlador de conmutación U 1 regrese a normal y permitir la operación del suministro de energía auxiliar en el modo de funcionamiento, a saber bajo el control de retroalimentación por el devanado de retroalimentación W3 del transformador T1 . Por ejemplo, el suministro de +23 V que desarrolla el modo de operación de funcionamiento del circuito de deflexión y de otros circuitos en un televisor se puede usar para este propósito. Con referencia a la Figura 2, un par diferencial de transistores PN P, Q3 y Q4 tienen sus emisores acoplados al voltaje de suministro del modo de funcionamiento mediante el resistor R5, y comparan diferencialmente el nivel del voltaje de suministro del modo de funcionamiento, vía el divisor de voltaje de los resistores R6 y R7 en la base del transistor Q3, con un voltaje de referencia de +8.2 V proporcionado por el diodo Zener Z3 en la base del transistor Q4. Cuando el suministro del modo de funcionamiento excede un nivel determinado por la relación de resistencias en el divisor de voltaje, el transistor Q4 conduce y enciende un opto-acoplador U3. El foto-transistor del opto-acoplador U3 conecta a tierra la base del transistor Q2, que deja de conducir, permitiendo así la polarización normal en la entrada de control CNTL del controlador de conmutación U 1 . Entonces comienza la operación del suministro de energía 10 en el modo de funcionam iento en respuesta a los voltajes en los devanados secundarios W2 y W3 del transformador T1 . Otra modalidad de la invención se muestra en la Figura 3, e incl uye un circuito de enganche q ue tiene la función adicional de detectar condiciones de sobrecarga de corriente, cuando está en el modo de funcionamiento, para conmutar el suministro de energía 10 ai modo de reserva . La sobrecarga de corriente hace que el nivel de voltaje de salida caiga abajo del nominal, porque en condiciones de sobre corriente, los circuitos de protección de sobre corriente del controlador de conmutación U 1 apagan el controlador de conmutación U 1 antes que se haya acoplado suficiente energía a través del suministro de energ ía 1 0 para mantener el nivel de voltaje de salida nominal . Este método de limitación de corriente es menos que óptima para alimentar cargas tales como los amplificadores de convergencia digital de un televisor de proyección . Para dichas cargas, es conveniente si el suministro de energía 1 0 se puede apagar cuando ocurre una condición de sobre corriente, en lugar de intentar suministrar corriente a las cargas a voltaje reducido. De conformidad con la invención , esta función se logra de una manera que interconecta con los circuitos que controlan la conmutación entre los modos de funcionamiento y reserva como se muestra en la Figura 2. En la Figura 3, el control para conmutación del modo de reserva al modo de funcionamiento se proporciona en parte por el voltaje de suministro del modo de funcionamiento, tal como el suministro de funcionamiento de +23 V, pasando un voltaje predeterminado determinado por el par de transistores diferenciales Q3 y Q4, los cuales proporcionan corriente al diodo emisor de luz del opto-acoplador U3. Entonces, el foto-transistor del opto-acoplador U3 apaga el transistor Q2 y permite la operación del controlador de conmutación U 1 . Los resistores R1 , R2, R3 y R4 proporcionan polarización al transistor Q2 en la unión J 1 del voltaje de suministro B+. en comparación a la modalidad de la Figura 2, en la cual el cátodo del diodo emisor de luz en el opto-acoplador U3 está conectado a tierra, de conformidad con la Figura 3, la corriente a través del diodo emisor de luz carga un capacitor C4, a través de la base de un transistor PNP Q5. El capacitor C4 proporciona un retraso en la primera conmutación del modo de reserva al modo de funcionamiento, en el cual el suministro de energía 10 puede iniciar. Cuando el suministro 10 está funcionando y el voltaje regulado, en este caso +15 V nominales, excede aproximadamente + 10 V, el diodo Zener Z4 conduce a través de los resistores R8 y R9, y enciende el transistor Q6. Entonces, la corriente del opto-acoplador U3 se deriva a tierra a través del transistor Q6 y el capacitor C4 deja de cargar. Entonces, el transistor Q5 se apaga y el capacitor C4 no puede descargar a través del transistor Q5 o a través del diodo D6, el cual está acoplado al suministro del modo de funcionamiento de +23 V y se polariza inversamente. En el caso de que el voltaje de salida de +15 V caiga abajo del nivel necesario para hacer que el diodo Zener Z4 conduzca, especialmente en el caso de una sobrecarga de corriente en el devanado secundario W4, el transistor Q6 se apaga debido a una excitación insuficiente de la base. Con el transistor Q6 apagado, el capacitor C4 puede cargarse de la corriente a través del opto-acoplador U3. Cuando la carga en el capacitor C4 alcanza aproximadamente + 10 V, el transistor Q5 se apaga, y no hay trayectoria para la corriente a través del opto-acoplador U3. En ese caso, aunque los transistores diferenciales Q3 y Q4 todavía detectan la presencia del suministro de funcionamiento de +23 V, el foto-transistor del opto-acoplador U3 no conduce ninguna corriente. El voltaje B+ enciende el transistor Q2 debido al divisor de voltaje formado en la unión J 1 por los resistores R 1 , R2, R3 y R4. La entrada de control CNTL del controlador de conmutación U 1 es reducida. El suministro de energía 10 se apaga, protegiendo las cargas acopladas a las salidas. Es así que, a diferencia de la solución de limitación de energía en donde los circuitos limitadores de corriente del controlador de conmutación reducen el voltaje de salida por debajo del nominal pero continúan suministrando energía, el circuito de la invención descrito apaga el suministro de energía 10 en condiciones de sobre corriente. Esto se logra usando los circuitos de funcionamiento/reserva accionados por el suministro de energía del voltaje B+, proporcionando una función protectora de sobrecarga de corriente con un mínimo de partes y complejidad. Como se ilustra en las Figuras 1 y 3, el circuito de detección de condición de falla 42 se utiliza para detectar condiciones de sobrecarga de corriente en la salida de + 15 V del suministro de energía 10. La detección de condiciones de sobrecarga en la salida de + 15 V es complicada por el hecho que se usan exclusivamente voltajes de polarización de polaridad positiva, por ejemplo voltaje B+ en el suministro de energía 10. Una configuración adicional de la invención, mostrada en la # Figura 4, proporciona elegante y convenientemente detección de condiciones de sobrecarga de corriente en la salida de -15 V en ausencia de voltajes de polarización de polaridad negativa. La detección de un condición de sobrecarga de corriente en la salida de - 15 V, cuando está en el modo de funcionamiento, hace que el suministro de energía 10 cambia al modo de reserva. En la Figura 4, el circuito de detección de sobrecarga de voltaje de suministro negativo 43, está acoplado entre las salidas de + 15 V y -15 V del suministro de energía 10. El diodo Zener Z6 está polarizado entre las salidas de +15 V y -15 V del suministro de energía 10, de manera que la base del transistor Q8 tiene un voltaje de polarización que es igual a aproximadamente -2 V cuando la salida de -15 V se carga nominalmente. Es así que, el diodo Zener Z6 proporciona un mecanismo de desplazamiento de nivel, o un desplazamiento de corriente directa, que permite a la salida de -15 V compararla contra un voltaje de referencia positiva, que en esta modalidad es el voltaje de encendido de la unión base-emisor del transistor Q8, para detectar una condición de sobrecarga de corriente. Si, en respuesta a una condición de sobrecarga de corriente, la salida de -15 V comienza a caer hacia un potencial de tierra, el voltaje en la base del transistor Q8 también tenderá a moverse hacia tierra. Eventualmente, si la condición de sobrecarga de corriente persiste y consecuentemente la salida de -15 V alcanza un nivel mínimo predeterminado de voltaje, el voltaje en la base del transistor Q8 se volverá positivo y eventualmente será suficientemente alto, por ejemplo 0.7 V para encender el transistor Q8 para señalar una condición de sobrecarga de corriente. A diferencia del circuito de detección de condición de falla 42, cuando se indica una condición de sobrecarga de corriente mediante un cambio en el estado conductivo del diodo Zener Z4, el diodo Zener Z6 permanece en un estado conductivo cuando el transistor Q8 señala una condición de sobrecarga de corriente. El nivel mínimo deseado se puede seleccionar mediante la selección adecuada del voltaje de ruptura del diodo Zener Z6. Cuando el transistor Q8 se enciende, la corriente se saca de la base del transistor Q6, apagando así el transistor Q6. Es así que, de igual manera que la detección de una condición de sobre corriente en la salida de + 15 V, con el transistor Q6 apagado, el capacitor C4 puede cargarse de la corriente a través del opto-acoplador U3. Cuando la carga en el capacitor C4 alcanza aproximadamente +10 V, el transistor Q5 se apaga, y no hay trayectoria para la corriente a través del opto-acoplador U3. En ese caso, aunque los transistores diferenciales Q3 y Q4 todavía detectan la presencia del su ministro de funcionamiento de +23 V, el foto-transistor del opto-acoplador U3 no conduce ninguna corriente. El suministro de voltaje B+ enciende el transistor Q2 debido al divisor de voltaje formado en la unión J 1 por los resistores R 1 , R2 , R3 y R4. La entrada de control CNTL del controlador de conm utación U 1 se reduce. El suministro de energía 1 0 se apaga, protegiendo las cargas acopladas a las salidas . Cuando cae el voltaje del suministro de funcionamiento de +23 V, el capacitor C4 se descarga a través del diodo D6, que de otra manera se polarizaría inversamente por la presencia del suministro de funcionamiento de +23 V. U na vez que el capacitor C4 se ha descargado, el suministro de energía 10 se puede reiniciar a menos que todavía haya una condición de sobrecarga en la salida que impida el desarrol lo de un voltaje de salida suficiente para encender el transistor Q6 durante el tiempo de retraso en el cual la carga en el capacitor C4 puede aumentar a un voltaje suficiente para apagar el transistor Q5. Si no se permite suficiente tiempo para que el capacitor C4 descargue completamente, por ejemplo si el sumin istro de energ ía de modo conmutado 10 cambia del modo de funcionamiento al modo de reserva y después de nuevo al modo de funcionamiento en sucesión rápida, el transistor Q5 permanecerá apagado. Es así que, se impedirá que los voltajes de salida del modo de funcionamiento surjan y logren sus niveles nominales de voltaje de salida. Una modalidad adicional de la invención mostrada en la Figura 5, proporciona un circuito de reinicio rápido 50 para descargar rápidamente el capacitor C4 cuando cae el voltaje de suministro de funcionamiento de +23 V. De conformidad con la invención, esta función se logra de una manera que interconecta con los circuitos que controlan la conmutación entre los modos de funcionamiento y reserva como se muestra en la Figura 2. En la Figura 5, el circuito de retardo 40 tiene un diodo Zener Z5 en paralelo con el capacitor C4. Cuando el voltaje de suministro de funcionamiento de +23 V surge, el capacitor C4 se carga a través del resistor R10 para proporcionar el tiempo de retraso para que se estabilicen los voltajes de salida del modo de funcionamiento a aproximadamente sus niveles de voltaje de salida nominales. El diodo Zener Z5 fija el voltaje a través del capacitor C4 a aproximadamente + 10 V para evitar dañar las uniones base-emisor de los transistores Q8 y Q9, que están dispuestos en configuración Darlington. Una vez que el suministro de energía 10 está en el modo de funcionamiento, el transistor Q4 y el diodo del opto-acoplador U3 conducen corriente, de una manera similar a la modalidad mostrada en la Figura 3. Sin embargo, a diferencia de la modalidad en la Figura 3, esta corriente no se usa para cargar el capacitor C4. La configuración de los transistores Q8 y Q9 en una configuración Darlington produce sólo un flujo de corriente mínimo en la base del transistor Q9. Es así que, la velocidad de carga del capacitor C4, y el tiempo de retraso causado por la misma, se determina exclusivamente por la constante de tiempo formada por el resistor R10 y el capacitor C4. Esto convenientemente elimina cualquier variación en la velocidad de carga del capacitor C4 debido al factor de amplificación de corriente, o beta, del transistor Q5 en la Figura 3 o la configuración Darlington de los transistores Q8 y Q9 en la Figura 5. Con referencia a la Figura 5, cuando el suministro de energía 10 cambia al modo de reserva, el voltaje de suministro de funcionamiento de +23 V comienza a caer. Conforme cae el voltaje de suministro de funcionamiento por debajo de un nivel determinado por la relación de resistencias en el divisor de voltaje de las resistencias R6 y R7, el flujo de corriente se direcciona del transistor Q4 al transistor Q3. La corriente que fluye a través del transistor Q3 establece un voltaje a través del resistor R1 1 , cuyo voltaje polariza el transistor de reinicio Q7 para encenderlo. Entonces el capacitor C4 se descarga rápidamente a tierra a través del resistor R 12 y el transistor de reinicio Q7 antes que el voltaje de funcionamiento de +23 V haya caído completamente.

Claims (22)

1. REIVI N DICACIONES 1 . U n suministro de energía auxiliar en un aparato que tiene modos de operación de funcionam iento y reserva, que comprende: una fuente de voltaje (VOLTAJ E B+) un transformador (T1 ) y un controlador de conmutación (U 1 ) acoplados para generación de modo conmutado de un voltaje de sum inistro de salida ; un circuito de retroalimentación (W2) para iniciar la conducción de tal controlador de conmutación , y, un circuito de conmutación (R1 , R2 , R3, R4, Q2, 16) para cargar tal suministro de energía auxilia r entre los modos de operación operativo y no operativo que responde a una señal de encendido/apagado (+23 V-FU NCIO NAM I ENTO) indicativos de los modos de operación de fu ncionamiento y reserva del aparato, tal circuito de conmutación es energizado por la mencionada fuente de voltaje e inhibe tal circuito de retroalimentación en una manera que inhibe la operación de tal controlador de conmutación durante el modo de operación de reserva del aparato.
2. 2. El suministro de energía auxiliar de la reivindicación 1 , en donde tal señal de encendido/apagado (+23 V-FU NCIONAM I ENTO) es un voltaje de suministro de modo de funcionamiento generado por otro suministro de energía en dicho aparato.
3. 3. El suministro de energía auxiliar de la reivindicación 1 , en donde dicha fuente de voltaje (voltaje B+)es una fuente de voltaje de l ínea principal rectificada y no regulada.
4. 4. El suministro de energía auxiliar de la reivindicación 1 , en donde dicha fuente de voltaje (voltaje B+) es una fuente de voltaje de línea principal rectificada y no regulada y la mencionada señal de encendido/apagado (+23 V-FU NCIONAM I ENTO) es un voltaje de suministro de modo de funcionamiento generado por otro suministro de energía en tal aparato energizado por la mencionada fuente de voltaje línea principal rectificada y no regulada.
5. 5. El suministro de energía auxiliar de la reivindicación 1 , en donde tal circuito de retroalimentación (W2) genera una señal de retroalimentación y el mencionado circuito de conmutación (R 1 , R2, R3, R4, Q2, 16) desvía la señal de retroalimentación a una fuente de voltaje de referencia.
6. 6. Un suministro de energía auxiliar en un aparato que tiene modos de operación de funcionamiento y reserva comprende: un transformador que tiene un devanado primario acoplado a una fuente de voltaje y por lo menos un devanado secundario; un controlador de conmutación acoplado a tal devanado primario y operable para permitir la conducción de corriente a través de tal devanado primario, la energía está acoplada a dicho por lo menos un devanado secundario mediante la conducción periódica de tal controlador de conmutación; un control de retroalimentación acoplado a dicho por lo menos un devanado secundario y tal controlador de conmutación, el mencionado control de retroalimentación produce una señal de retroalimentación en una entrada de control de tal controlador de conmutación; y, un circuito de conmutación para cambiar entre modos de operación y no operación de tal suministro de energía auxiliar en respuesta a una señal de encendido/apagado indicativa de los modos de operación de funcionamiento y reserva del aparato, tal circuito de conmutación inhibe dicho control de retroalimentación de una manera que cambia el voltaje de polarización en tal entrada de control del mencionado controlador de conmutación durante el modo de operación de reserva del aparato.
7. 7. El suministro de energía auxiliar de la reivindicación 6, en donde dicho circuito de conmutación (R 1 , R2, R3, R4, Q2, 16) responde a un voltaje de suministro de modo de funcionamiento (+23 V-FUNCIONAMIENTO) generado por otro suministro de energía en tal aparato.
8. 8. El suministro de energía auxiliar de la reivindicación 6, en donde dicho circuito de conmutación (R 1 , R2, R3, R4, Q2, 16) está acoplado a tal fuente de voltaje (VOLTAJE B+).
9. 9. El suministro de energía auxiliar de la reivindicación 6, en donde dicho circuito de conmutación (R 1 , R2, R3, R4, Q2, 16) está acoplado a tal fuente de voltaje (VOLTAJE B+) y responde a un modo de reserva de modo de funcionamiento (+23 V-FUNCIONAMIENTO) generado por otro suministro de energía en tal aparato.
10. 10. El suministro de energía auxiliar de la reivindicación 6, en donde dicho circuito de conmutación (R1 , R2, R3, R4, Q2.16) está acoplado a tal fuente de voltaje (VOLTAJE B+), responde a un modo de reserva de modo de funcionamiento (+23 V-FUNCIONAM I ENTO) generado por otro suministro de energía en tal aparato e interrumpe tal control de retroalimentación.
11. 1 1 . El suministro de energía auxiliar de la reivindicación 6, en donde dicho circuito de conmutación (R 1 , R2 , R3, R4, Q2. 16) responde a un modo de reserva de modo de funcionamiento (+23 V-FU NC IONAM I ENTO) generado por otro suministro de energía en tal aparato.
12. 12. El suministro de energía auxiliar de la reivindicación 6, en donde dicho circuito de conmutación comprende: un divisor de voltaje (R 1 , R2, R3, R4) acoplado a la mencionada fuente de voltaje (VOLTAJ E B+) ; un transistor (Q2) energizado por tal divisor de voltaje y acoplado a dicho controlador de conmutación (U 1 ) para interrumpir el mencionado control de retroalimentación ; y, un dispositivo activo (U3) que responde a tal señal de encendido/apagado (+23 V-FU NCIO NAM I ENTO) para controlar la conducción de dicho transistor.
13. 13. El suministro de energía auxiliar de la reivindicación 6, en donde dicho circuito de conmutación comprende: un divisor de voltaje (R 1 , R2, R3, R4) acoplado a la mencionada fuente de voltaje (VOLTAJ E B+) ; un primer transistor (Q2) energizado por tal divisor de voltaje y acoplado a dicho controlador de conmutación (U1 ) para interrumpir el mencionado control de retroalimentación; un detector de nivel mín imo de voltaje (Z3) que responde a un voltaje de suministro de modo de funcionamiento (+23 V- FUNCIONAMIENTO) generado por otro suministro de energía en dicho aparato; y, un segundo transistor (U3) acoplado ópticamente a tal detector de nivel mínimo de voltaje para controlar la conducción del mencionado primer transistor.
14. 14. El suministro de energía auxiliar de la reivindicación 6, en donde dicha fuente de voltaje (VOLTAJE B+) es voltaje de corriente directa rectificado no regulado de un suministro de corriente alterna de línea principal (22).
15. 15. El suministro de energía auxiliar de la reivindicación 14, en donde tal circuito de conmutación (R1, R2, R3, R4, Q2, 16) está acoplado a tal fuente de voltaje (VOLTAJE B+).
16. 16. El suministro de energía auxiliar de la reivindicación 14, en donde tal circuito de conmutación (R1, R2, R3, R4, Q2, 16) está acoplado a tal fuente de voltaje (VOLTAJE B+) y responde a un voltaje de suministro de modo de funcionamiento (+23 V-FUNCIONAMIENTO) generado por otro suministro de energía en dicho aparato.
17. 17. El suministro de energía auxiliar de la reivindicación 14, en donde tal circuito de conmutación (R1, R2, R3, R4, Q2, 16) está acoplado a tal fuente de voltaje (VOLTAJE B+), responde a un voltaje de suministro de modo de funcionamiento (+23 V-FUNCIONAMIENTO) generado por otro suministro de energía en dicho aparato e interrumpe tal control de retroalimentación.
18. 18. El suministro de energía auxiliar de la reivindicación 14, en donde dicho circuito de conmutación comprende: un divisor de voltaje (R1, R2, R3, R4) acoplado a la mencionada fuente de voltaje (VOLTAJE B+); un transistor (Q2) energizado por tal divisor de voltaje y acoplado a dicho controlador de conmutación (U1) para interrumpir el mencionado control de retroalimentación; y, un dispositivo activo (U3) que responde a tal señal de encendido/apagado (+23 V-FUNCIONAMIENTO) para controlar la conducción e dicho transistor.
19. 19. El suministro de energía auxiliar de ia reivindicación 14, en donde dicho circuito de conmutación comprende: un divisor de voltaje (R1, R2, R3, R4) acoplado a la mencionada fuente de voltaje (VOLTAJE B+); un primer transistor (Q2) energizado por tal divisor de voltaje y acoplado a dicho controlador de conmutación (U1) para interrumpir el mencionado control de retroalimentación; un detector de nivel mínimo de voltaje (Z3) que responde a un voltaje de suministro de modo de funcionamiento (+23 V-FUNCIONAMIENTO) generado por otro suministro de energía en dicho aparato; y, un segundo transistor (U3) acoplado ópticamente a tal detector de nivel mínimo de voltaje para controlar la conducción del mencionado primer transistor.
20. 20. Una configuración de suministro de energía para un aparato que tiene modos de operación de funcionamiento y reserva que comprende: un suministro de energía pri ncipal energizado por una fuente de voltaje de l ínea principal rectificado, operando en un modo conmutado, y generar por lo menos un voltaje de suministro de modo de funcionamiento; un suministro de energía auxiliar energizado por tal fuente de voltaje de línea principal rectificado (VOLTAJ E B+) y operando en un modo conmutado, y generando por lo menos un voltaje de suministro de modo de funcionamiento que responde a una señal de retroalimentación ; y, u n circuito de control (R 1 , R2, R3, R4, Q2, 16) para cambiar tal suministro de energía auxiliar entre modos de operación operativo y no operativo que responden a una señal de encendido/apagado (+23 V-FU NC IONAM I ENTO) indicativa de los modos de operación de funcionamiento y reserva del aparato, dicho circuito de conmutación inhibe la mencionada señal de retroalimentación en una manera que inhibe la operación de tal suministro de energía auxiliar durante el modo de operación de reserva del aparato.
21. 21 . La configuración del suministro de energ ía de la reivindicación 20, en donde tal señal de encendido/apagado (+23 V- FU N C IONAM I ENTO) es dicha por lo menos un voltaje de suministro de modo de funcionamiento.
22. 22. El suministro de energ ía auxiliar de la reivindicación 21 , en donde tal circuito de control comprende: un divisor de voltaje (R1 , R2, R3, R4) acoplado a la mencionada fuente de voltaje; un primer transistor (Q2) energizado por tal divisor de voltaje y acoplado para desviar tal señal de retroalimentación; un detector de nivel mínimo de voltaje (Z3) que responde al mencionado por lo menos un voltaje de suministro de modo de funcionamiento (+23 V-FUNCIONAM I ENTO); y, un segundo transistor (U3) acoplado ópticamente a tal detector de nivel mínimo de voltaje para controlar la conducción del mencionado primer transistor.