CS219340B2

CS219340B2 - Facility for detecting the d.c.component

Info

Publication number: CS219340B2
Application number: CS310378A
Authority: CS
Inventors: Alexander Satran
Original assignee: Inst Cercetari Pentru Ind
Priority date: 1977-06-27
Filing date: 1978-05-15
Publication date: 1983-03-25
Also published as: PL126070B1; EG13261A; ES470952A1; HU176683B; GB1577112A; RO66192A2; PL207888A1; DD135428A5

Description

Vynález se týká zařízení pro zjišťování stejnosměrné napěťové složky.The invention relates to a device for detecting a DC voltage component.

Je známo zařízení pro zjišťování stejnosměrné napěťové složky, které zjišuje stejnosměrnou napěťovou složku ve výstupním napětí měniče kmitočtu, které je tvořeno kontrolním obvodem a obvody pro zpracování signálu dodávaného kontrolním obvodem, když je stejnosměrná napěťová složka zjištěna. Signál je generován prostřednictvím relé nebo elektronicky. Funkce zařízení se zkouší simulací kladné nebo záporné napěťové složky na vstupu zařízení.A DC voltage component detection device is known which detects a DC voltage component in the output voltage of the frequency converter, which consists of a control circuit and signal processing circuits supplied by the control circuit when the DC voltage component is detected. The signal is generated via a relay or electronically. The function of the device is tested by simulating the positive or negative voltage component at the device input.

Nevýhodou tohoto zařízení je, že neexistuje izolace proti stejnosměrnému proudu mezi kontrolním obvodem a ostatními obvody zařízení, což je podstatná nevýhoda, ježto zařízení je připojeno přímo na výstup měniče.The disadvantage of this device is that there is no direct current insulation between the control circuit and the other circuits of the device, which is a significant disadvantage since the device is connected directly to the inverter output.

Tyto nevýhody jsou odstraněny u zařízení pro zjišťování stejnosměrné napěťové složky podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že je opatřeno měřicím obvodem, tvořeným prvním odparem a prvním kondenzátorem vytvářejícími integrační obvod připojený prostřednictvím druhého odporu ke vstupu Integrujícího operačního zesilovače s řízeným zesílením, jehož výstup je spojen s hradlem tvořeným třetím tranžištěvěm a druhou diodou, a dálo multivi219340These drawbacks are eliminated in the DC voltage component detection device of the present invention, which comprises a first evaporation measuring circuit and a first capacitor forming an integrating circuit connected via a second resistor to the input of the Integrated Gain Operational Amplifier whose output is connected to the gate made up of the third transistor and the second diode, and multivi219340

S brátorem tvořeným čtvrtým tranzistorem a pátým tranzistorem, přičemž výstup třetího tranzistoru je od signalizačního a regulačního obvodu tvořeného šestým tranzistorem galvanicky oddělen prvním transformátorem.With a gate formed by a fourth transistor and a fifth transistor, the output of the third transistor being galvanically separated from the signaling and control circuit formed by the sixth transistor by the first transformer.

U zařízení podle vynálezu je dosaženo dokonalého oddělení měřicího obvodu od signalizačního obvodu, zařízení podle vynálezu je vysoce spolehlivé a má velmi dobrou dobu odezvy.The device according to the invention achieves perfect separation of the measuring circuit from the signaling circuit, the device according to the invention is highly reliable and has a very good response time.

Příklad provedení zařízení pro zjišťování stejnosměrné napěťové složky podle vynálezu je zobrazen na výkresu. Zařízení obsahuje měřicí obvod tvořený prvním odporem Ri a prvním kondenzátorem Ci, připojenými ke vstupním svorkám zařízení a vytvářejícími integrační obvod, který je připojen prostřednictvím druhého odporu Rž k operačnímu zesilovači Op. První kondenzátor Cl je překlenut první Zenerovou diodou DZi a druhou Zenerovou diodou DZ2, které jsou zapojeny v sérii a opačně polarizovány. Mezi vstupem a výstupem operačního zesilovače Op je zapojen třetí odpor Rs, který je překlenut sériovým zapojením druhého kondenzátoru C2 a čtvrtého odporu Rá. Výstup operačního zesilovače Op je spojen s bází prvního tranzistoru Ti, jehož emitor je připojen k dělicímu bodu děliče napětí tvo řeného . pátým odporem ’ Rs, . spojeným se vstupem + kladného napětí, a šestým odporem Re, vytvořeným jako potenciometr a spojeným s kostrou zařízení. S kolektorem prvního tranzistoru Ti je přes první diodu Di spojena báze druhého tranzistoru Tz, která je přes sedmý odpor Rz spojena se vstupem + kladného napětí a přes třetí diodu Вз s výstupem operačního zesilovače Op. Emltor druhého tranzistoru T2 je spojen s dělicím bodem děliče napětí tvořeného osmým odporem Re, spojeným se vstupem — záporného napětí, a devátým odporem R9, vytvořeným jako potenciometr a spojeným s kostrou zařízení. Kolektor druhého tranzistoru Tž je spojen přes druhou diodu D2 s bází třetího tranzistoru T3, která je připojena též k multivibrátoru tvořenému čtvrtým tranzistorem T4 a pátým tranzistorem T5. Kotektor třetího tranzistoru T3 je spojen přes . třetí kondenzátor C3 s primárním vinutím prvního transformátoru TRi.An exemplary embodiment of a DC voltage component detection device according to the invention is shown in the drawing. The device comprises a measuring circuit formed by a first resistor R1 and a first capacitor Ci connected to the input terminals of the device and forming an integrating circuit which is connected via a second resistor Rz to the operational amplifier Op. The first capacitor C1 is bridged by the first Zener diode DZ1 and the second Zener diode DZ2, which are connected in series and counter-polarized. A third resistor Rs is connected between the input and the output of the op amp Op, which is bridged by the series connection of the second capacitor C2 and the fourth resistor R a. The output of the opamp Op is coupled to the base of the first transistor Ti, whose emitter is connected to the dividing point of the voltage divider formed. Fifth Resistance 'Rs,. connected to the positive voltage input +, and the sixth resistor Re formed as a potentiometer and connected to the frame of the device. The base of the second transistor Tz is connected to the collector of the first transistor Ti via the first diode Di, which is connected to the + positive voltage input + via the seventh resistor Rz and the opamp output Op via the third diode Вз. The emitter of the second transistor T2 is connected to a voltage divider dividing point formed by an eighth resistor Re connected to the negative voltage input and a ninth resistor R9 formed as a potentiometer and connected to the frame of the device. The collector of the second transistor T1 is connected via the second diode D2 to the base of the third transistor T3, which is also connected to a multivibrator consisting of the fourth transistor T4 and the fifth transistor T5. The coil of the third transistor T3 is coupled via. a third capacitor C3 with a primary winding of the first transformer TRi.

Sekundární vinutí prvního transformátoru TRi je spojeno přes čtvrtý kondenzátor C4 s bází šestého tranzistoru Te signalizačního obvodu zařízení. Mezi emitorem a kolektorem šestého tranzistoru Te je zapojen RC filtr tvořený desátým odporem R10 a pátým kondenzátorem C5. Společný bod desátého odporu R10 a pátého kondenzátoru Cs tvoří výstup S zařízení. Mezi bází a emitorem šestého tranzistoru Te je zapojena čtvrtá dioda D4.The secondary winding of the first transformer TRi is connected via the fourth capacitor C4 to the base of the sixth transistor Te of the signaling circuit of the device. An RC filter consisting of a tenth resistor R10 and a fifth capacitor C5 is connected between the emitter and the collector of the sixth transistor Te. The common point of the tenth resistor R10 and the fifth capacitor Cs forms the output S of the device. A fourth diode D4 is connected between the base and the emitter of the sixth transistor Te.

Ve zkušební části zařízení je mezi vstupem + kladného napětí a vstupem — záporného napětí zapojeno první zkušební tlačítko bi v sérii s druhým relé RL2 a druhé zkušební tlačítko bž v sérii s prvním relé RL1, jejichž první pracovní kontakty n a druhé pracovní kontakty rž leží mezi výstupem pomocného multivibrátoru tvořeného sedmým tranzistorem T7 a osmým tranzistorem Te a vstupy zesilovačů tvořených devátým tranzistorem Te a desátým tranzistorem T10. Mezi emitorem a kolektorem devátého tranzistoru Tg je zapojeno primární vinutí druhého transformátoru Tr2, jehož sekundární vinutí je zapojeno mezi řídicí elektrodu a katodu prvního tyristoru Tyi, zapojeného mezi vstup operačního zesilovače Op a záporný vstup — zařízení. Mezi emitorem a kolektorem desátého tranzistoru T10 je zapojeno primární vinutí třetího transformátoru Trs, jehož sekundární vinutí je zapojeno mezi řídicí elektrodu a katodu druhého tyristoru Tyz, zapojeného mezi vstup operačního zesilovače Op a kladný vstup -j- zařízení.In the test portion of the device, the first test button bi in series with the second relay RL2 and the second test button bz in series with the first relay RL1 are connected between the + positive voltage input and the negative voltage input. the auxiliary multivibrator consisting of the seventh transistor T7 and the eighth transistor Te and the amplifier inputs of the ninth transistor Te and the tenth transistor T10. Between the emitter and the collector of the ninth transistor Tg is connected the primary winding of the second transformer Tr2, whose secondary winding is connected between the control electrode and the cathode of the first thyristor Tyi, connected between the opamp input Op and the negative input device. Between the emitter and the collector of the tenth transistor T10 is connected the primary winding of the third transformer Trs, whose secondary winding is connected between the control electrode and the cathode of the second thyristor Tyz, connected between the input of the operational amplifier Op and the positive input of the device.

Kontrolované napětí se přikládá na vstupní svorky měřicího zařízení a dostává se na integrační obvod tvořený prvním odporem Ri a prvním kondenzátorem Ci. První Zenerova dioda DZi a druhá Zenerova dioda DZ2 odstraňují předpětí vznikající na tomto obvodu. Operační zesilovač Op provádí jednak řízené zesílení přiváděného napětí, které je určováno poměrem mezi hodnotou druhého odporu R2· a hodnotou třetího odporu R3, .jednak integrací pomocí čtvrtého odporu R4 a druhého kondenzátoru C2. Není-ii na . vstupu zařízení žádná stejnosměrná složka, má signál získávaný na výstupu operačního zesilovače Op hodnotu, která udržuje první tranzistor Ti v nasyceném stavu, jehož kolektorové napětí je vytvářeno děličem napětí tvořeným pátým odporem Rs a šestým odporem Re. V tomto případě je druhý tranzistor T2 v nasyceném stavu působením sedmého odporu R7, plnícího funkci předpěťového odporu, poněvadž první dioda Di je blokována. Potenciál kolektoru druhého tranzistoru T2 je určován napěťovým děličem tvořeným osmým odporem Re a devátým odporem Rg, pročež toto kolektorové napětí je záporné vůči kostře zařízení. Tato skutečnost má za následek blokování třetího tranzistoru T3 působením druhé diody. Třetí tranzistor T3 tvoří hradlo, takže signály vytvářené čtvrtým tranzistorem T4 a pátým tranzistorem Ts, jako multivibrátorem jsou blokovány.The controlled voltage is applied to the input terminals of the meter and is applied to the integrating circuit formed by the first resistor Ri and the first capacitor Ci. The first Zener diode DZ1 and the second Zener diode DZ2 eliminate the biasing occurring on this circuit. Operational amplifier Op performs both a controlled supply voltage gain, which is determined by the ratio between the value of the second resistor R2 and the value of the third resistor R3, and integrates with the fourth resistor R4 and the second capacitor C2. If not on. of the input of the device has no DC component, the signal obtained at the output of the operational amplifier Op has a value that keeps the first transistor Ti in a saturated state, whose collector voltage is generated by a voltage divider formed by the fifth resistor Rs and the sixth resistor In this case, the second transistor T2 is in a saturated state by the action of a seventh resistor R7, acting as a bias resistor, since the first diode D1 is blocked. The collector potential of the second transistor T2 is determined by the voltage divider formed by the eighth resistor Re and the ninth resistor Rg, so that this collector voltage is negative to the frame of the device. This results in the blocking of the third transistor T3 by the action of the second diode. The third transistor T3 forms a gate so that the signals generated by the fourth transistor T4 and the fifth transistor Ts, such as the multivibrator, are blocked.

Vyskytne-li se na vstupu zařízení stejnosměrná složka, například kladná, objeví se na výstupu operačního zesilovače Op záporné napětí, které zablokuje druhý tranzistor Tr2 a tím odblokuje třetí tranzistor Trs, pročež signály vytvářené čtvrtým tranzistorem T4 a pátým tranzistorem Ts jako multivibrátorem se objeví na kolektoru třetího tranzistoru Ts.If a DC component, such as a positive component, is present at the input of the device, a negative voltage appears at the output of the Op Amp, which blocks the second transistor Tr2 and thereby unblocks the third transistor Trs, whereupon the signals generated by the fourth transistor T4 and the fifth transistor Ts as a multivibrator collector of the third transistor Ts.

Jestliže se vyskytne záporná stejnosměrná vstupní složka, objeví se na výstupu operačního zesilovače Op kladné napětí, které se na výstupu operačního zesilovače Op kladné napětí, které zablokuje první tranzistor Τι. V tomto případě je druhý tranzistor T2 blokován první diodou Dl, což opět vede k odblokování třetího tranzistoru T3.If a negative DC input component occurs, a positive voltage appears at the Op output of Op, which is a positive voltage at the Op output, which blocks the first transistor Τι. In this case, the second transistor T2 is blocked by the first diode D1, which again leads to the unblocking of the third transistor T3.

Sled impulsů, který se objeví na kolektoru třetího tranzistoru T3 jako výsledek záporné nebo kladné stejnosměrné složky, je přikládán prostřednictvím třetího kondenzátoru C3 na první transformátor TRi, který galvanicky odděluje měřicí obvod zařízení od jeho signalizačního obvodu. V sekundárním vinutí prvního transformátoru TRi se indukuje sled impulsů, který se přikládá na bázi šestého tranzistoru Te přes čtvrtý kondenzátor C4. Na kolektoru šestého tranzistoru Τβ se objevuje sled impulsů, který je filtrován RC filtrem tvořeným desátým odporem R10 a pátým kondenzátorem C5. Na výstupu S zařízení se objeví napětí, kterého se použije pro signalizaci výskytu stejnosměrné složky a pro uskutečnění automatického blokování měniče, v jehož výstupu se stejnosměrná složka objevila. Čtvrtá dioda D4 chrání šestý tranzistor Te.The pulse train that appears on the collector of the third transistor T3 as a result of the negative or positive DC component is applied via the third capacitor C3 to the first transformer TRi, which galvanically separates the measuring circuit of the device from its signaling circuit. In the secondary winding of the first transformer TRi, a pulse train is applied, which is applied on the basis of the sixth transistor Te through the fourth capacitor C4. On the collector of the sixth transistor Τβ appears the pulse train, which is filtered by the RC filter consisting of the tenth resistor R10 and the fifth capacitor C5. At the S output of the device, a voltage appears which is used to signal the presence of the DC component and to effect an automatic blocking of the inverter whose output the DC component appears. The fourth diode D4 protects the sixth transistor Te.

První zkušební tlačítko bi a druhé zkušební tlačítko b2 slouží pro odzkoušení měřicího obvodu zařízení. Při jejich stisknutí buď záporná stejnosměrná složka, nebo kladná stejnosměrná složka vybudí první re lé RLi, nebo druhé relé RLž, jejichž pracovní první kontakty n a pracovní druhé kontakty Г2 připojí výstup pomocného multivibrátoru tvořeného sedmým tranzistorem T7 a osmým tranzistorem Те к devátému tranzistoru Tg, nebo desátému tranzistoru Tio. Jejich zátěže jsou tvořeny druhým transformátorem ТГ2 a třetím transformátorem Тгз, aby zkušební obvod byl galvanicky izolován od měřicího obvodu zařízení. Sekun dární vinutí druhého transformátoru Тгг nebo třetího transformátoru Тгз přiloží signál na první tyristor Tyi nebo Туз, které opět v důsledku toho přiloží záporné nebo kladné zkušební napětí na operační zesilovač Op.The first test button bi and the second test button b2 are used to test the measuring circuit of the device. When pressed, either the negative DC component or the positive DC component energize the first relay RLi or the second relay RLž, whose working first contacts to the working second contacts Г2 connect the output of the auxiliary multivibrator consisting of the seventh transistor T7 and the eighth transistor Те to the ninth transistor Tg; the 10th Tio. Their loads consist of a second transformer ТГ2 and a third transformer Тгз to isolate the test circuit from the measuring circuit of the device. The secondary winding of the second transformer or the third transformer will apply a signal to the first thyristor Tyi or Туз, which in turn consequently applies a negative or positive test voltage to the opamp Op.

Vynález je v prvé radě určen pro využití u statických měničů kmitočtu, lze ho však s výhodou využít ve všech obvodech, kde je stejnosměrná napěťová složka nežádoucí.The invention is primarily intended for use with static frequency converters, but can be advantageously used in all circuits where a DC voltage component is undesirable.

Claims

A device for detecting a DC voltage component, characterized in that it comprises a measuring circuit comprising a first resistor (Ri) and a first capacitor (Ci) forming an integrating circuit connected via a second resistor (Rz) to the input of the integrating operational amplifier (Op) with controlled gain, the output of which is coupled to a gate formed by a third transistor (Тз) and a second diode (D2), and a multivibrator formed by a fourth transistor (Td) and a fifth transistor (T5), the output of the third transistor (Тз) by the sixth transistor (Тб) galvanically separated by the first transformer (TRi).

2. The apparatus of claim 1, wherein the measuring circuit is coupled to a test circuit provided with an auxiliary multivibrator comprising a seventh transistor (T7) and an eighth transistor (Te) coupled to a ninth transistor (Тэ) and a tenth transistor (T10) as amplifiers. which are connected to the gates in the measuring circuit formed by the first thyristor (Tyi) and the second thyristor (Туг) connected between the positive voltage input (+) and the negative voltage input (-) and the opamp input (Op), the ninth transistor (Тэ) ) and the tenth transistor (T10) are galvanically separated from the first thyristor (Tyi) by a second transformer (Тг2) and a third transformer (Тгз).

1 sheet of drawings