MX2010012772A - Circuito de deteccion de multi-voltaje opto-aislador. - Google Patents

Abstract

Un circuito de detección de multi-voltaje opto-aislador es capaz de manejar un amplio intervalo de voltajes de entrada que varían de aproximadamente CD 9 volts a CA 240 volts incluye un voltaje de entrada, un opto-aislador, un rectificador, un divisor de voltaje, primero y segundo transistores, y un convertidor CD a CD. El divisor de voltaje acoplado operativamente al primer y segundo transistores es capaz de divisor uniformemente el voltaje de entrada a través de los transistores primero y segundo. El convertidor CD a CD acoplado operativamente a los transistores, el divisor de voltaje y el opto-aislador son capaces de mantener una corriente de salida del rectificador. El uso del convertidor CD a CD, el divisor de voltaje, y los transistores proveen beneficio de reducir una energía disipada a lo largo de todo el circuito.

Description

CIRCUITO DE DETECCIÓN DE MULT1 -VOLTAJE OPTO-AISLADOR CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a dispositivos de detección de voltaje y, más particularmente, a un circuito de detección de multi-voltaje opto-aislador que provee detección de voltaje.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Existe una amplia variedad de fuentes de energía para energizar dispositivos electrónicos. Por ejemplo, en los Estados Unidos y Japón el voltaje CA estándar es de 110V, mientras el voltaje estándar CA en Europa, Australia y otros países es de 240V. Cuando se conecta un dispositivo electrónico a una fuente de energía o cualquier circuito eléctrico, puede ser benéfico confirmar la presencia del voltaje requerido al dispositivo electrónico.

En la actualidad, circuitos detectores de bajo voltaje disponibles se usan para detectar la presencia de un voltaje de una fuente de energía. Un opto-aislador es un componente eléctrico típicamente usado en un circuito detector de bajo voltaje para transferir ópticamente una señal entre un circuito de entrada y un circuito de salida, tal como entre un circuito de voltaje bajo y alto voltaje. El opto-aislador ayuda a aislar electromagnéticamente los circuitos entre sí y de voltajes altos potencialmente destructivos. A diferencia de un transformador de voltaje, un opto-aislador remueve bucles de tierra y ruido excesivo o interferencia electromagnética (EMI), y provee protección de condiciones de voltaje serias.

Generalmente, un circuito detector de voltaje incluye un opto-aislador para detectar la presencia de un voltaje, y también incluye un resistor de detección en serie con el opto-aislador. El uso del resistor de detección puede ser indeseable en algunas aplicaciones debido a que el resistor debe manejar una disipación de energía excesiva que lleva a pulsos de ruido de alta impedancia. Desafortunadamente, un resistor de detección es costoso, y típicamente disipa una cantidad sustancial de calor.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCION De acuerdo a un aspecto de la invención, un circuito de detección de multi-voltaje opto-aislador para uso con voltajes de entrada de CD de 9 volt a CA de 240 volt desde una fuente de voltaje incluye un opto-aislador, un diodo conectado a la fuente de voltaje, y un primer transistor. El opto-aislador se configura para detectar la presencia de la fuente de voltaje y corriente que fluye hacia adelante desde el diodo polariza un diodo de emisión de luz (LED) del opto-aislador, y en consecuencia cualquier energía disipada a través del primer transistor en respuesta al voltaje de entrada se mantiene en o debajo de un nivel aceptado.

El circuito de detección de multi-voltaje opto-aislador además puede incorporar un convertidor tal como un convertidor de CD a CD. El convertidor CD a CD puede proveer el beneficio adicional de reducir la diafonía del sistema y disipación de energía.

El circuito de detección de multi-voltaje opto-aislador puede incorporar además un segundo transistor y un divisor de voltaje. El divisor de voltaje se puede acoplar operativamente al primer y segundo transistores y se configura para dividir los voltajes de entrada a través de los transistores primero y segundo. El divisor de voltaje puede proveer el beneficio adicional para reducir la energía disipada a través de los transistores primero y segundo.

De acuerdo a otro aspecto de la invención, un circuito de detección de multi-voltaje opto-aislador para usarse con voltajes de entrada de CD 9 volt a CA 240 volt desde una fuente de voltaje incluye un diodo, primer y segundo transistores, dos diodos zener, y un opto-aislador acoplado al primer y segundo transistores. Los diodos zener pueden limitar el voltaje de entrada al primer y segundo transistores proporcionando una reducción global en la disipación de energía y diafonía del sistema.

De acuerdo a otro aspecto de la invención, un circuito de detección de multi-voltaje opto-aislador para usarse con voltajes de entrada de CD 9 volt a CA 240 volt desde una fuente de voltaje incluye un rectificador conectado a la fuente de voltaje, un opto-aislador, primer y segundo transistores, un divisor de voltaje acoplado al primer y segundo transistores, y un convertidor conectado al segundo transistor y el opto-aislador. El divisor de voltaje se configura para dividir el voltaje de entrada a través de los transistores primero y segundo. El convertidor, tal como un convertidor CD a CD, se configura para mantener una corriente de salida desde el rectificador. Cuando la corriente de salida del rectificador polariza directamente un diodo de emisión de luz (LED) del opto-aislador, el primer y segundo transistores se configuran para reducir una energía disipada a través del circuito de tal modo que una disipación de energía de los transistores primero y segundo es diferente de la energía disipada a través del circuito.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para un entendimiento más completo de la descripción, se debe hacer referencia a la siguiente descripción y dibujos acompañantes en donde: La figura 1 es una vista en perspectiva de un dispositivo de detección de multi-voltaje opto-aislador que se puede usar para conectar cualquiera de una variedad de dispositivos electrónicos a . una fuente de voltaje; La figura 2 es una ilustración esquemática de un dispositivo de detección de multi-voltaje opto-aislador ensamblado de acuerdo con las enseñanzas de la invención; La figura 3 es una ilustración esquemática de otra modalidad de un dispositivo de detección de multi-voltaje opto-aislador ensamblado de acuerdo con las enseñanzas de la invención; La figura 4 es una ilustración esquemática de otra modalidad de un dispositivo de detección de multi-voltaje opto-aislador ensamblado de acuerdo con las enseñanzas de la invención; .^..,.*-*: La figura 5 es una ilustración esquemática de otra modalidad de un dispositivo de detección de multi-voltaje opto-aislador ensamblado de acuerdo con las enseñanzas de la invención; y La figura 6 es una ilustración esquemática de otra modalidad de un dispositivo de detección de multi-voltaje opto-aislador ensamblado de acuerdo con las enseñanzas de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La figura 1 representa esquemáticamente un circuito de detección de multi-voltaje opto-aislador 10 ensamblado de acuerdo con las enseñanzas de la invención. El circuito 10 se puede usar para conectar cualquiera de una variedad de dispositivos electrónicos a una fuente de voltaje 12. El circuito 10 puede ser un circuito independiente que conecta virtualmente cualquier tipo de dispositivos electrónicos a un tomacorriente 12a de la fuente de voltaje 12. Alternativamente, el circuito 10 puede ser un circuito incorporado dispuesto dentro del dispositivo electrónico, con el dispositivo electrónico directamente conectable al tomacorriente 12a. Los dispositivos electrónicos ejemplares incluyen una secadora de aire 14, una rasuradora 16, un limpiador de vacío 18 u otros dispositivos electrónicos para el consumidor.

La figura 2 representa un circuito de detección de multi-voltaje .^^^ opto-aislador ejemplar 100 ensamblado de acuerdo con las enseñanzas de la invención. El circuito 100 incluye un opto-aislador D1, que preferiblemente es número de parte HCPL-2360, como se vende por Avago Technologies Limited. Típicamente, el opto-aislador D1 incluye un LED diodo emisor de luz y un fototransistor Q1.

Cuando se usa el opto-aislador preferido, el opto-aislador puede detectar corrientes que varían de aproximadamente 1.2 mA a aproximadamente 50 mA. Otros tamaños se pueden elegir con el fin de detectar corriente a través de un intervalo diferente. En cambio, la corriente acciona el LED para iluminarlo. El circuito 100 incluye además un diodo D2, un resistor R1, y un transistor X1. El transistor X1 puede ser un transistor de efecto de campo de agotamiento de canal N (FET), que preferiblemente es número de parte BSS139, como se comercializa por Infineon Technologies AG. El transistor X1 tiene una terminal fuente 112, una terminal de drenaje 114, y una terminal de compuerta 116. El diodo D2, que puede ser un diodo rectificador de energía de recuperación estándar montado sobre la superficie, se conecta a la terminal de drenaje 114 del transistor X1. El diodo D2 preferiblemente es número de parte MRA4007T3, como se vende por Semiconductor Componente Industries, LLC. La terminal de compuerta 116 del transistor X1 y un extremo del transistor R1 se conectan a un extremo del opto-aislador D1. El otro extremo del opto-aislador D1 se conecta a GND de tierra. La terminal fuente 112 del transistor X1 se conecta al otro extremo del resistor R1. El resistor R1 preferiblemente es 768ohm, aunque otros valores de resistencia se contemplan. Un Ven de entrada se conecta al diodo D2.

La operación del circuito 100 ahora se describe. El circuito 100 se usa para manejar un amplio intervalo de voltajes de entrada que varía de aproximadamente CD 9 volt a CA 240 volt de acuerdo con las enseñanzas de la invención. Por ejemplo, cuando una entrada de aproximadamente 250 Vac rms (aproximadamente un máximo de 350 Vac) se aplica al circuito 100, una corriente empieza a fluir a través del diodo D2, el transistor X1, el resistor R1, y el opto-aislador D1. Como un resultado, la corriente que fluye a través del opto-aislador D1 varía de aproximadamente 1.3 mA a aproximadamente 2.7 mA, con lo cual provocando el LED del opto-aislador D1 para iluminar. Un voltaje Vgs a través del transistor X1 varía de aproximadamente -1 volt a aproximadamente -2.1 volts. En consecuencia, una energía disipada a través del transistor X1 es aproximadamente 338 mW, que está cerca marginalmente al valor de energía (360 mW) del transistor X1.

Para reducir adicionalmente la disipación de energía, el transistor X1 puede ser más largo que el transistor BSS139 ejemplar discutido antes. Por ejemplo, el transistor X1 puede ser número de parte BSS126, como se vende por Infineon Technologies AG, que tiene una energía más alta de aproximadamente 500 mW y un voltaje más alto Vds de aproximadamente 600 volts. Un resistor más grande también se puede usar. Un resistor más grande ejemplar puede tener una resistencia de aproximadamente 1.23 ohms. Cuando el transistor más grande y resistor se usan y una entrada de aproximadamente 250 Vac rms (aproximadamente un máximo de 350 Vac) se aplica al circuito 100, una corriente empieza a fluir a través del diodo D2, el transistor, el resistor, y el opto-aislador D1. Como un resultado, la corriente que fluye a través del opto-aislador D1 varía de aproximadamente 1.3 mA a aproximadamente 2.2 mA y un voltaje Vgs a través del transistor varía de aproximadamente -1.6 volts a aproximadamente -2.7 volts. En consecuencia, la energía disipada a través del transistor es aproximadamente 275 mW, que es la mitad del valor de energía (500 mW) del transistor. Nuevamente, el uso de la energía alta y el transistor de voltaje alto pueden proveer el beneficio adicional de reducir una energía disipada a través del transistor X1.

La figura 3 representa un circuito de detección de multi-voltaje opto-aislador 200 ensamblado de acuerdo con las enseñanzas de otra modalidad ejemplar de la invención. El circuito 200 incluye un opto-aislador D1, que preferiblemente es número de parte HCPL-2360, como se vende por Avago Technologies Limited. Típicamente, el opto-aislador D1 incluye un LED diodo emisor de luz y un fototransistor Q1. Cuando se usa el opto-aislador preferido, el opto-aislador puede detectar nuevamente la corriente que varía de aproximadamente 1.2 mA a aproximadamente 50 mA y la corriente nuevamente activa el LED para iluminar. El circuito 200 incluye además un diodo D2, un resistor R1, y un transistor X1 y un convertidor CD a CD 218. El transistor X1 puede ser un transistor de efecto de campo de agotamiento de canal N (FET), que es el transistor BSS139 comercializado por Infineon Technologies AG discutido antes. El transistor X1 tiene una terminal fuente 212, una terminal de drenaje 214, y una terminal de compuerta 216. El diodo D2, tal como un diodo rectificador de energía de recuperación estándar montado sobre la superficie, se conecta a la terminal de drenaje 214 del transistor X1. El diodo D2 preferiblemente es número de parte MRA4007T3, como se vende por Semiconductor Components Industries, LLC. La terminal de compuerta 216 del transistor X1 se conecta a un extremo del resistor R1 y a un primer extremo 218a del convertidor CD a CD 218. Un segundo extremo 218b del convertidor CD a CD 218 se conecta a la terminal de fuente 212 del transistor X1. Un tercer extremo 218c del convertidor CD a CD 218 se conecta al otro extremo del resistor R1 y a otro extremo del opto-aislador D1. El otro extremo del opto-aislador D1 se conecta a una tierra GND. El resistor R1 en este caso es preferiblemente mucho más grande con respecto al resistor en la figura 1. El resistor R1 preferiblemente es 3.8kohm, aunque otros valores de resistencia se contemplan. El convertidor CD a CD 218 preferiblemente se clasifica en 5 volts, aunque otros valores de voltaje se contemplan. Un Ven de entrada se conecta al otro extremo del diodo D2.

La operación del circuito 200 ahora se describe. El circuito 200 se usa para manejar una amplio intervalo de voltajes de entrada que varían de aproximadamente CD 9 volt a CA 240 volt de acuerdo con las enseñanzas de la invención. Por ejemplo, cuando una entrada de aproximadamente 250 Vac rms (aproximadamente pico 350 Vac) se aplica al circuito 200, una corriente empieza a fluir a través del diodo D2, el transistor X1, el resistor R1, el convertidor CD a CD 218, y el opto-aislador D1. Como un resultado, el convertidor CD a CD mantiene la corriente que fluye a través del opto-aislador D1 en aproximadamente 1.3 mA. El convertidor CD a CD también mantiene la disipación de energía en el transistor X1 en aproximadamente 163mW que es debajo de la potencia de salida (360 mW) del transistor. El uso del convertidor CD a CD 218 puede proveer el beneficio de mantener el flujo de corriente a través del circuito 100 de esta manera provee una reducción completa en la diafonía del sistema y disipación de energía.

La figura 4 representa un circuito de detección multi-voltaje opto-aislador 300 montado de acuerdo con las enseñanzas de aún otra forma ejemplar de la invención. El circuito 300 incluye un opto-aislador D1, que es preferiblemente el número de parte de Avago Technologies Limited HCPL-2360 discutido anteriormente. El opto-aislador D1 incluye un diodo que emite luz LED y un fototransistor Q1. Una vez nuevamente, cuando se usa el opto-aislador preferido, el opto-aislador puede detectar la corriente que varía de aproximadamente 1.2 mA a aproximadamente 50 mA. El circuito 300 además incluye un diodo D2, un primer diodo zener Z1, un segundo diodo zener Z2, un primer resistor R1, un segundo resistor R2, un primer transistor X1, y un segundo transistor X2. El primero y segundo transistores X1, X2 conectados en serie preferiblemente son transistores de efecto de campo de agotamiento de canal N (FETs) que nuevamente pueden ser número de parte BSS139, como se vende por Infineon Technologies AG. El primer transistor X1 tiene una terminal de fuente 312, una terminal de drenaje 314, y una terminal de compuerta 316. El segundo transistor X2 también tiene una terminal de fuente 320, una terminal de drenaje 322, y una terminal de compuerta 324. El diodo D2, tal como un diodo rectificador de energía de recuperación estándar montado sobre la superficie, está conectado a la terminal de drenaje 322 del transistor X2 y a un extremo del zener Z1. El otro extremo del zener Z1 está conectado a la terminal del fuente 320 del transistor X2 y a un extremo del resistor R2. El otro extremo del resistor R2 está conectado a la terminal de compuerta 324 del transistor X2. El diodo D2 es preferiblemente el número de parte MRA4007T3 discutido anteriormente y elaborado por Semiconductor Components Industries, LLC. Una entrada Vin está conectada al otro extremo del diodo D2.

Un extremo del diodo zener Z1 está conectado a la terminal de drenaje 314 del transistor X1. El otro extremo del diodo zener Z1 está conectado a la terminal de fuente 312 del transistor X1 y al otro extremo del resistor R1. El otro extremo del resistor R1 está conectado a la terminal de compuerta 316 del transistor XI y a un extremo del opto-aislador D1. El otro extremo del opto-aislador D1 está conectado a una tierra GND. El resistor R1 en este caso es preferiblemente 768ohm, mientras el resistor R2 es preferiblemente 750 ohm, aunque otros valores de resistencia se contemplan. Los diodos zener Z1, Z2 son preferiblemente número de parte ISMB5952BT3, como se vende por Semiconductor Components Industries LLC, y tienen un voltaje y potencia de salida de 130 volts y 3 watts. Otro voltaje y potencias de salida se contemplan.

La operación del circuito 300 ahora se describe. Con la adición del segundo transistor X2 y los diodos zener Z1, Z2, cuando una entrada de aproximadamente 250 Vac rms (aproximadamente pico 350 Vac) se aplica al circuito 300, una corriente empieza a fluir a través del diodo D2, los transistores X1, X2, los diodos zener Z1, Z2, los resistores R1, R2, y el opto-aislador D1. Como un resultado, el voltaje medido a través de los transistores X1, X2 es debajo del voltaje pico (aproximadamente 180 voltios), mientras la corriente que fluye a través del opto-aislador D1 varía de aproximadamente 1.3 mA a aproximadamente 2.7mA. Esto produce una disipación de energía de 173 mW para los transistores X1, X2. El uso de los diodos zener Z1, Z2 pueden proveer el beneficio de limitar el voltaje de enfada al primero y segundo transistores X1, X2. El uso de los transistores X1, X2 puede proveer el beneficio de una reducción completa en la diafonía del sistema y disipación de energía.

La figura 5 representa un circuito de detección multi-voltaje opto-aislador 400 montado de acuerdo con las enseñanzas de aún otro ejemplo de la invención. El circuito 400 incluye un opto-aislador D1, que nuevamente es preferiblemente número de parte HCPL-2360, como se vende por Avago Technologies Limited. Usualmente, el opto-aislador D1 incluye un diodo que emite luz LED y un fototransistor Q1. El opto-aislador preferido puede detectar la corriente que varía de aproximadamente 1.2 mA a aproximadamente 50 mA, y a su vez la corriente conduce el LED a la luz. El circuito 400 además incluye un diodo D2, un capacitor C1, un primer resistor R1, un segundo resistor R2, un tercer resistor R3, un cuarto resistor R4, un primer transistor X1, y un segundo transistor X2. El diodo D2, el resistor R2, y capacitor C1 constituye un rectificador 438 mientras los resistores R3 y R4 constituyen un divisor de voltaje 440. El primero y segundo transistores X1, X2 conectados en serie nuevamente pueden ser los transistores de efecto de campo de agotamiento de canal N anterior (FETs). El primer transistor X1 tiene una terminal de fuente 412, una terminal de drenaje 414, y una terminal de compuerta 416. El segundo transistor X2 también tiene una terminal de fuente 420, una terminal de drenaje 422, y una terminal de compuerta 424. El diodo D2, tal como un diodo rectificador de energía de recuperación estándar montado sobre la superficie, está conectado a un extremo del resistor R2. Una entrada Vln está conectada al otro extremo del diodo D2. El otro extremo del resistor R2 está conectado a un extremo del capacitor C1 y a la terminal de drenaje 422 del transistor X2. El otro extremo del capacitor C1 está conectado a una tierra GND. El capacitor C1 preferiblemente tiene una capacitancia de 0.01µ, aunque se contemplan diferentes valores.

La terminal de fuente 420 del transistor X2 está conectada a la terminal de drenaje 414 del transistor X1. La terminal de compuerta 424 del transistor X2 se conecta al resistor R3 hacia el resistor R4. El otro extremo del resistor R3 está conectado a la terminal de drenaje 422 del transistor X2. La terminal de fuente 412 del transistor X1 está conectado a un extremo del resistor R1. El otro extremo del resistor R1 está conectado a la terminal de compuerta 416 del transistor X1 y a un extremo del opto-aislador D1. El otro extremo del opto-aislador D1 está conectado a una tierra GND. El resistor R1 nuevamente preferiblemente tiene una resistencia de 768 ohms, mientras la resistencia del resto de los resistores R2, R3, R4 puede ser, por ejemplo, 1Mohm, respectivamente, aunque otros valores de resistencia se contemplan.

La operación del circuito 400 ahora se describe. Cuando una entrada de aproximadamente 250 Vac rms (aproximadamente pico de 350 Vac) se aplica al circuito 400, una corriente empieza a fluir a través del diodo D2, los transistores X1, X2, los resistores R1, R2, R3, R4 y el opto-aislador D1. En esta configuración, la corriente que fluye a través del opto-aislador D1 varía de aproximadamente 1.3 mA a aproximadamente 2.7 mA. Ventajosamente, el uso del divisor de voltaje 440 a los transistores X1, X2 provee el beneficio de dividir eventualmente el voltaje de entrada a través de los transistores X1, X2 en aproximadamente la mitad del voltaje pico (aproximadamente 125 voltios). Esto produce una disipación de energía de aproximadamente 169 mW para los transistores X1, X2. De esta manera, los diodos zener ya no se requieren.

La figura 6 representa un circuito de detección multi-voltaje opto-aislador 500 montado de acuerdo con las enseñanzas de aún un ejemplo adicional de la invención. El circuito 500 incluye un opto-aislador D1, que es preferiblemente el opto-aislador HCPL-2360 discutido anteriormente por Avago Technologies Limited que es capaz de detectar una corriente que varía de aproximadamente 1.2 mA a aproximadamente 50 mA. Usualmente, el opto-aislador D1 incluye un diodo que emite luz LED y un fototransistor Q1. Las luces de LED cuando la corriente que varía de aproximadamente 1.2 mA a aproximadamente 50 mA fluyen a través del opto-aislador D1. El circuito 500 además incluye un diodo D2, un capacitor C1, un primer resistor R1, un segundo resistor R2, y un tercer resistor R3, un cuarto resistor R4, un primer transistor X1, un segundo transistor X2, y un convertidor CD a CD 518. El diodo D2, el resistor R2, y el capacitor C1 constituyen un rectificador 538 mientras los resistores R3, R4 constituyen un divisor de voltaje 540. El primero y segundo transistores X1, X2, conectados en serie, nuevamente pueden ser los transistores de efecto de campo de agotamiento de canal N (FETs) discutidos anteriormente y vendidos por Infineon Technologies AG. El primer transistor X1 tiene una terminal de fuente 512, una terminal de drenaje 514, y una terminal de compuerta 516. El segundo transistor X2 también tiene una terminal de fuente 520, una terminal de drenaje 522, y una terminal de compuerta 524. El diodo D2, que puede ser un diodo rectificador de energía de recuperación estándar montado sobre la superficie, está conectado a un extremo del resistor R2. Un V¡n de entrada está conectado al otro extremo del diodo D2. El otro extremo del resistor R2 está conectado a un extremo del capacitor C1 y a la terminal de drenaje 522 del transistor X2. El otro extremo del capacitor C1 está conectado a una tierra GND. El capacitor C1 tiene una capacitancia de preferiblemente 0.01µ, aunque se contemplan los valores diferentes.

..¾"¿..-¡ La terminal de fuente 520 del transistor X2 está conectada a la terminal de drenaje 514 del transistor X1. La terminal de compuerta 524 del transistor X2 se conecta del resistor R3 al resistor R4. El otro extremo del resistor R3 está conectado a la terminal de drenaje 522 del transistor X2. La terminal de fuente 512 del transistor X1 está conectada a un segundo extremo 518b del convertidor CD a CD 518. La terminal de compuerta 516 del transistor X1 está conectado a un primer extremo 518a del convertidor CD a CD 518 y a un extremo del resistor R1. El tercer extremo 518c del convertidor CD a CD 518 está conectado al otro extremo del resistor R1 y a un extremo del opto-aislador D1. El otro extremo del opto-aislador D1 está conectado a una tierra GND. El resistor R1 en este caso preferiblemente tiene una resistencia de aproximadamente 3.8 kohm, mientras el resto de los resistores R2, R3, R4 preferiblemente tienen una resistencia de aproximadamente 1 Mohm. El convertidor CD a CD 518 es preferiblemente considerado en 5 voltios, aunque se contemplan otros valores de voltaje.

La operación del circuito 500 es ahora descrita. Cuando una entrada de aproximadamente rms 250 Vac (aproximadamente pico de 350 Vac) se aplica al circuito 500, una corriente empieza a fluir a través del diodo D2, los transistores X1, X2, los resistores R1, R2, R3, R4, y el convertidor CD a CD 518, y el opto-aislador D1. En esta configuración, el divisor de voltaje 540 eventualmente divide el voltaje de entrada a través de los transistores X1, X2, mientras el convertidor CD a CD 518 mantiene la corriente que fluye a través del opto-aislador D1 en aproximadamente 1.3 mA. Ventajosamente, el uso de transistores X1, X2 y el convertidor CD a CD 518 provee el beneficio de producir la disipación de energía en aproximadamente 82 mW. El uso de convertidor CD a CD 518 y el divisor de voltaje 540 pueden proveer el beneficio de mantener el flujo de corriente a través del circuito que provee una reducción completa en la diafonía del sistema y disipación de energía.

Cuando se monta de acuerdo con uno o más de los ejemplos descritos aquí, el circuito de detección multi-voltaje opto-aislador puede proveer el beneficio de mantener una corriente que provee una reducción completa en disipación de energía y diafonía del sistema. El circuito también puede proveer beneficio adicional de dividir eventualmente un voltaje de entrada que provee una reducción adicional en disipación de energía y diafonía del sistema.

El texto precedente expone una descripción detallada de numerosas modalidades diferentes de la invención, se debe entender que el alcance legal de la invención se define por las palabras de las reivindicaciones expuestas al final de esta patente. La descripción detallada es para ser construida como ejemplar solamente y no describe cada modalidad posible de la invención ya que describir cada modalidad posible puede ser impráctico, si no imposible. Por ejemplo, se debe apreciar que las modalidades descritas en la figura 2 hasta la figura 4 proveen excitación constante del opto-aislador cuando la presencia de un voltaje CD se detecta. Sin embargo, la naturaleza cíclica de un voltaje CA encenderá intermitentemente el opto-aislador (es decir, excita periódicamente el opto-aislador) de acuerdo con la periodicidad de la señal. En la alternativa, las modalidades de la figura 5 y la figura 6 proveerán excitación constante; aún en la presencia de una señal CA debido a la rectificación de la naturaleza del capacitor C1. Numerosas modalidades alternativas se pueden implementar, usando la tecnología actual o tecnología desarrollada después de la fecha de presentación de esta patente, que puede aún caer dentro del alcance de las reivindicaciones que definen la invención.

Claims (24)

REIVINDICACIONES

1. Un circuito de detección de multi-voltaje opto-aislador que comprende: una entrada de voltaje, la entrada de voltaje dispuesta para conexión a la fuente de voltaje; un opto-aislador que tiene un diodo emisor de luz (LED), el . opto-aislador configurado para detectar la presencia de un voltaje de entrada aplicado a la entrada de voltaje de la fuente de voltaje; un diodo, el diodo dispuesto para conexión a la entrada de voltaje; y un primer transistor que tiene una compuerta, una fuente, y un drenaje, el drenaje del primer transistor acoplado operativamente al diodo, y la fuente del primer transistor acoplado operativamente al opto-aislador; el opto-aislador, el diodo, y el primer transistor dispuesto de tal modo que una corriente que fluye hacia adelante desde el diodo polariza el LED, y además de tal manera que cualquier energía disipada a través del primer transistor en respuesta al voltaje de entrada y a la corriente se mantiene en o debajo de un nivel aceptado.

2. El circuito de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un convertidor CD a CD acoplado operativamente a la fuente del primer transistor y el opto-aislador, el convertidor CD a CD configurado para mantener la corriente del diodo.

3. El circuito de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque comprende adicionalmente: un segundo transistor que tiene una compuerta, una fuente, y un drenaje, la fuente del segundo transistor acoplado en serie al drenaje del primer transistor, el drenaje del segundo transistor acoplado operativamente al diodo; y un divisor de voltaje acoplado operativamente a las compuertas de los transistores primero y segundo, el divisor de voltaje configurado para dividir uniformemente el voltaje de entrada a través de los transistores primero y segundo; en donde la energía disipada a través del primer transductor y a través además del segundo transistor se mantiene en o debajo de un nivel aceptable, y en donde el circuito es capaz de manejar el voltaje de entrada que varía desde aproximadamente CD de 9 volt a CA de 240 volt.

4. El circuito de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque comprende además un rectificador, el rectificador acoplado operativamente al diodo, el divisor de voltaje, y el drenaje del segundo transistor.

5. El circuito de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el rectificador comprende un resistor, o un capacitor, o una combinación de los mismos.

6. El circuito de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el primer y segundo transistores son un transistor de efecto de campo en modo de agotamiento de canal N (FET).

7. El circuito de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente: un segundo transistor que tiene una compuerta, una fuente, y un drenaje, la fuente del segundo transistor acoplado operativamente al drenaje del primer transistor; un primer diodo zener, el primer diodo zener dispuesto para la conexión a la fuente y el drenaje del primer transistor; y un segundo diodo zener, el segundo diodo zener dispuesto para conexión a la fuente y el drenaje del segundo transistor; en donde el primer y segundo diodos zener se configuran para limitar el voltaje de entrada al primer y segundo transistores, y en donde la energía disipada a través del primer transductor y a través además del segundo transistor se mantiene en o debajo de un nivel aceptable, y en donde el circuito es capaz de manejar el voltaje de entrada que varía de aproximadamente CD 9 volt a CA 240 volt.

8. El circuito de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el primer y segundo transistores son un transistor de efecto de campo en modo de agotamiento de canal N (FET).

9. El circuito de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además: un segundo transistor que tiene una compuerta, una fuente, y un drenaje, la fuente del segundo transistor acoplado operativamente al drenaje del primer transistor; y un divisor de voltaje acoplado operativamente a las compuertas de los transistores primero y segundo; en donde la energía disipada a través del primer transductor y a través además del segundo transistor se mantiene en o debajo de un nivel aceptable, y en donde el circuito es capaz de manejar el voltaje de entrada que varía de aproximadamente CD de 9 volt a CA de 240 volt.

10. El circuito de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque comprende además un rectificador, el rectificador acoplado operativamente al diodo, el divisor de voltaje, y el drenaje del segundo transistor.

11. El circuito de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el rectificador comprende un resistor, o un capacitor, o una combinación de los mismos.

12. El circuito de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el primer y segundo transistores son un transistor de efecto de campo en modo de agotamiento de canal N (FET).

13. Un circuito de detección de multi-voltaje opto-aislador que comprende: una entrada de voltaje, la entrada de voltaje dispuesta para conexión a la fuente de voltaje; un opto-aislador que tiene un diodo emisor de luz (LED), el opto-aislador configurado para detectar la presencia de un voltaje de entrada aplicado a la entrada de voltaje de la fuente de voltaje; un rectificador, el rectificador dispuesto para conexión a la entrada de voltaje; y un primer transistor y un segundo transistor operativamente acoplado en serie, cada transistor teniendo una compuerta, una fuente, y un drenaje, la fuente del primer transistor acoplado operativamente al drenaje del segundo transistor, y el drenaje del primer transistor acoplado operativamente al rectificador; en donde una salida de corriente del rectificador polariza el LED, y en donde el primer y segundo transistores se configuran para disipar un primer nivel de energía a través de los transistores primero y segundo, el primer nivel de energía diferente del segundo nivel de energía disipada a través del circuito.

14. El circuito de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque comprende además un divisor de voltaje operativamente acoplado a las compuertas de los transistores primero y segundo y el rectificador, y en donde el primer nivel de energía disipado a través de los transistores primero y segundo en respuesta al voltaje de entrada dividido a través de los transistores primero y segundo por el divisor de voltaje es diferente del segundo nivel de energía disipado a través del circuito.

15. El circuito de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el rectificador comprende un capacitor, un resistor, y un diodo operativamente acoplado en serie, en donde el diodo se conecta a la entrada de voltaje, y en donde el capacitor se acopla operativamente al divisor de voltaje y al menos una de las compuertas de los transistores primero y segundo.

16. El circuito de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque comprende un convertidor de CD a CD acoplado operativamente al opto-aislador y al menos una de las fuentes del primer y segundo transductores, y en donde el convertidor CD a CD se configura para mantener la corriente de los transistores primero y segundo.

17. El circuito de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque comprende: primero y segundo diodos zener acoplados operativamente al primero y segundo transistores, el primero y segundo diodos zener configurados para limitar el voltaje de entrada al primero y segundo transistores.

18. El circuito de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el primer diodo zener o el segundo diodo zener se acopla operativamente al rectificador, y en donde el rectificador comprende un diodo.

19. Un circuito de detección multi-voltaje opto-aislador que comprende: una entrada de voltaje, la entrada de voltaje arreglada para conexión a la fuente de voltaje; un opto-aislador que tiene un diodo que emite luz (LED), el opto-aislador configurado para detectar la presencia de un voltaje de entrada aplicado a la entrada de voltaje desde la fuente de voltaje; un diodo, un resistor, y un capacitor conectados en serie y cooperando para definir un rectificador, el rectificador conectado a la entrada de voltaje; un primer transistor y un segundo transistor acoplados operativamente en serie, cada transistor teniendo una compuerta, una fuente y un drenaje, la fuente del primer transistor conectada al drenaje del segundo transistor; y el drenaje del primer transistor conectado al rectificador; un divisor de voltaje conectado a las compuertas del primero y segundo transistores, el divisor de voltaje configurado para dividir el voltaje de entrada a través del primero y segundo transistores; y un convertidor CD a CD conectado a la fuente del segundo transistor y el opto-aislador; en donde la salida de corriente del convertidor CD a CD desvía el LED, y en donde el primero y segundo transistores están configurados para disipar un primer nivel de energía a través del primero y segundo transistores, el primer nivel de energía diferente del segundo nivel de energía disipado a través del circuito.

20. Un método para manejar una variedad de voltajes de entrada a partir de una fuente de voltaje que comprende: acoplar operativamente un opto-aislador a una entrada de voltaje para detectar la presencia del voltaje de entrada aplicado a la entrada de voltaje de la fuente de voltaje; desviar hacia delante un diodo que emite luz (LED) del opto-aislador cuando una corriente desde un diodo operativamente hacia la entrada de voltaje se detecta; y acoplar operativamente un primer transistor al diodo y el opto-aislador; en donde se mantiene cualquier energía disipada a través del primer transistor en o debajo de un nivel aceptable.

21. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque comprende: acoplar operativamente un segundo transistor al primer transistor para mantener la disipación de energía a través del primer transistor y además a través del segundo transistor en o debajo del nivel aceptable.

22. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque comprende: acoplar operativamente un primer diodo zener al primer transistor; y acoplar operativamente un segundo diodo zener al segundo transistor; en donde el primero y segundo diodos zener limitan el voltaje de entrada a través el primero y segundo transistores, y en donde se mantiene la disipación de energía a través del primero y segundo transistores en o debajo del nivel aceptable.

23. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque comprende: acoplar operativamente un divisor de voltaje al primero y segundo transistores; usar un divisor de voltaje para dividir el voltaje de entrada a través del primero y segundo transistores, y en donde se mantiene la disipación de energía a través del primero y segundo transistores en o debajo del nivel aceptable.

24. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque comprende: acoplar operativamente un convertidor CD a CD al primer transistor y el opto-aislador para mantener la corriente del diodo.