RU134721U1 - CONVERTER PULSE - Google Patents

CONVERTER PULSE Download PDF

Info

Publication number
RU134721U1
RU134721U1 RU2013128926/08U RU2013128926U RU134721U1 RU 134721 U1 RU134721 U1 RU 134721U1 RU 2013128926/08 U RU2013128926/08 U RU 2013128926/08U RU 2013128926 U RU2013128926 U RU 2013128926U RU 134721 U1 RU134721 U1 RU 134721U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pulse converter
storage capacitor
converter unit
unit according
microcontroller
Prior art date
Application number
RU2013128926/08U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Александрович Крупский
Григорий Андреевич Щербань
Original Assignee
Сергей Александрович Крупский
Григорий Андреевич Щербань
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Александрович Крупский, Григорий Андреевич Щербань filed Critical Сергей Александрович Крупский
Priority to RU2013128926/08U priority Critical patent/RU134721U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU134721U1 publication Critical patent/RU134721U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Abstract

1. Блок преобразователя импульсный, содержащий фильтрующий накопительный конденсатор, отсекатель отрицательной полуволны синусоиды питающего тока, отличающийся тем, что он снабжен центральным процессорным устройством, выполненным на основе микроконтроллера, измерителем тока разряда фильтрующего накопительного конденсатора и электронным ключом с фазовым управлением.2. Блок преобразователя импульсный по п.1, отличающийся тем, что центральное процессорное устройство выполнено на основе микроконтроллера архитектуры ARM Cortex М3, например LPC1754FBD80 фирмы NXP3. Блок преобразователя импульсный по п.1, отличающийся тем, что измеритель тока разряда 3 накопительного конденсатора, состоит из резистора и операционного усилителя, например МР930-002 и LM2904, или R2515-002 и МСР6024.4. Блок преобразователя импульсный по п.1, отличающийся тем, что в качестве электронного ключа с фазовым управлением установлен биполярный транзистор с изолированным затвором, например IRG4PH50K.5. Блок преобразователя импульсный по п.1, отличающийся тем, что он размещен в корпусе с входными и выходными разъемами, причем выходной разъем выполнен на 6 каналов.1. Pulse converter block containing a filtering storage capacitor, a negative half-wave cutoff of a supply current sinusoid, characterized in that it is equipped with a central processing unit based on a microcontroller, a filter for measuring the discharge current of the filtering storage capacitor and an electronic key with phase control. 2. The pulse converter unit according to claim 1, characterized in that the central processing unit is based on an ARM Cortex M3 microcontroller architecture, for example, NXP3 LPC1754FBD80. The pulse converter unit according to claim 1, characterized in that the discharge current meter 3 of the storage capacitor consists of a resistor and an operational amplifier, for example MP930-002 and LM2904, or R2515-002 and MCP6024.4. The pulse converter unit according to claim 1, characterized in that an insulated gate bipolar transistor, for example IRG4PH50K.5, is installed as a phase-controlled electronic switch. The pulse converter unit according to claim 1, characterized in that it is placed in a housing with input and output connectors, the output connector being made into 6 channels.

Description

Полезная модель относится к электротехническому оборудованию и предназначена преимущественно для использования в системах электропитания защитных электрошоковых устройств (ЗЭШУ) охраны объектов и территорий.The utility model relates to electrical equipment and is intended primarily for use in power supply systems of protective electroshock devices (ZESHU) for protecting objects and territories.

Эти электрошоковые устройства реализуют способ воздействия на организм импульсным высоковольтным электрическим током, амплитудно-временные характеристики которого обеспечивают эффективное болевое и психологическое воздействие на нарушителя не приводя к необратимым последствиям для организма (RU №2084959).These electroshock devices implement a method of influencing the body with a pulsed high-voltage electric current, the amplitude-time characteristics of which provide an effective pain and psychological effect on the intruder without leading to irreversible consequences for the body (RU No. 2084959).

В этих системах, электризуемые токопроводящие элементы которых подсоединены к источнику электропитания через блок преобразователя импульсный (БПИ), высоковольтный трансформатор и генератор высоковольтных импульсов, БПИ формирует импульсное напряжение для блоков высоковольтных усилителей (БВУ) системы, программирование и управление их режимами.In these systems, the electrically conductive elements of which are connected to the power source through a pulse converter unit (BPI), a high voltage transformer and a generator of high voltage pulses, the BPI generates a pulse voltage for the blocks of high voltage amplifiers (BVI) of the system, programming and control of their modes.

Наиболее близким к полезной модели по совокупности существенных признаков является блок того же назначения, используемый в защитном электрошоковом устройстве по патенту на полезную модель №105496. Этот блок содержит фильтрующий накопительный конденсатор, отсекатель обратной полуволны синусоиды питающего тока.The closest to the utility model in terms of essential features is the block of the same purpose used in the protective stun device according to the patent for utility model No. 105496. This unit contains a filtering storage capacitor, a cutoff of the reverse half-wave of the sine wave of the supply current.

Недостаток известного БПИ состоит в том, что схема была создана на основе жесткой логики. Гибкое управление электрическими режимами не было предусмотрено. На практике это исключало возможность настройки напряжений на электризуемых элементах индивидуально для каждого объекта. В случае нештатной ситуации параметрический отказ моментально превращался в катастрофический, но при этом подача питания на этот канал БВУ не прекращалась, а схема защиты срабатывала на каждый импульс.The disadvantage of the well-known BPI is that the circuit was created on the basis of rigid logic. Flexible control of electrical modes was not provided. In practice, this excluded the possibility of adjusting the voltages on the electrified elements individually for each object. In the event of an emergency, the parametric failure instantly turned into a catastrophic one, but at the same time the power supply to this STB channel did not stop, and the protection circuit worked for every pulse.

Полезная модель решает задачу обеспечения стабильности работы системы электропитания защитных электрошоковых устройств.The utility model solves the problem of ensuring the stability of the power supply system of protective electroshock devices.

Технический результат состоит в повышении надежности работы устройства за счет раннего выявления развивающейся аварийной ситуации.The technical result consists in increasing the reliability of the device due to the early detection of a developing emergency.

Технический результат достигается тем, что блок преобразователя импульсный, содержащий фильтрующий накопительный конденсатор, отсекатель обратной полуволны синусоиды питающего тока, снабжен центральным процессорным устройством, выполненным на основе микроконтроллера, измерителем тока разряда фильтрующего накопительного конденсатора и электронным ключом с фазовым управлением. При этом центральное процессорное устройство выполнено на основе микроконтроллера архитектуры ARM Cortex M3, в частности, LPC 1754FBD80 фирмы NXP. Измеритель тока разряда фильтрующего накопительного конденсатора выполнен из резистора и операционного усилителя, например, MP930-002 и LM2904 или R2515-002 и MCP6024. В качестве электронного ключа с фазовым управлением установлен биполярный транзистор с изолированным затвором, например, IRG4PH50K. Блок преобразователя импульсный размещен в корпусе, имеющем входной разъем для подключения к сети питания и выходной разъем для подключения шести каналов ЗЭШУ.The technical result is achieved by the fact that the pulse converter block containing the filtering storage capacitor, the half-wave cutoff of the supply current sinusoid, is equipped with a central processing unit based on a microcontroller, a discharge current meter of the filtering storage capacitor and an electronic key with phase control. Moreover, the central processing unit is based on the microcontroller architecture ARM Cortex M3, in particular, the LPC 1754FBD80 company NXP. The discharge current meter of the filtering storage capacitor is made of a resistor and an operational amplifier, for example, MP930-002 and LM2904 or R2515-002 and MCP6024. As an electronic key with phase control, a bipolar transistor with an insulated gate is installed, for example, IRG4PH50K. The pulse converter unit is housed in a housing having an input connector for connecting to a power supply network and an output connector for connecting six ZESh channels.

На Фиг.1 представлена блок схема Блока преобразователя импульсного.Figure 1 presents the block diagram of the Pulse Converter block.

БПИ на входе питающего напряжения содержит электронный ключ 1 с фазовым управлением, через который происходит заряд фильтрующего накопительного конденсатора 2, измеритель 3 тока разряда фильтрующего накопительного конденсатора 2, состоящий из резистора и операционного усилителя, например, MP930-002 и LM2904, или R2515-002 и MCP6024.The BPI at the input of the supply voltage contains an electronic key 1 with phase control, through which the filter of the storage capacitor 2 is charged, a meter 3 of the discharge current of the filter storage capacitor 2, consisting of a resistor and an operational amplifier, for example, MP930-002 and LM2904, or R2515-002 and MCP6024.

Центральное процессорное устройство (ЦПУ) 4 выполнено на основе микроконтроллера архитектуры ARM Cortex M3, например, LPC1754FBD80 фирмы NXP. Шесть высоковольтных электронных ключей 7 выходов каналов, выполнены, в частности на основе тиристоров 40TTS12, входы которых связаны с выходами ЦПУ 4.The central processing unit (CPU) 4 is made on the basis of the microcontroller architecture ARM Cortex M3, for example, LPC1754FBD80 company NXP. Six high-voltage electronic keys 7 channel outputs, made, in particular, based on 40TTS12 thyristors, the inputs of which are connected to the outputs of the CPU 4.

Детектор нуля питающего напряжения 5, представляющий собой пороговый элемент, выполнен, например, на основе оптопары PC817B. Отсекатель 6 отрицательной полуволны синусоиды питающего тока, выполнен на диоде, например, HFA16TB120, установленном на входе электронного ключа 1.The zero detector of the supply voltage 5, which is a threshold element, is made, for example, based on a PC817B optocoupler. The cutoff 6 of the negative half-wave of the supply current sinusoid is made on a diode, for example, HFA16TB120 installed at the input of the electronic key 1.

БПИ формирует импульсное напряжение для высоковольтных усилителей, которые питают электризуемые элементы. Электрические режимы питания БВУ задаются через микроконтроллер путем программирования в процессе подготовки к эксплуатации или непосредственно на объекте. Во время работы осуществляется постоянный мониторинг токов и напряжений БВУ.BPI generates pulse voltage for high-voltage amplifiers that power electrified elements. The electric power supply modes of the second-tier batteries are set through the microcontroller by programming in the process of preparation for operation or directly at the facility. During operation, constant monitoring of currents and voltages of the BWC is carried out.

БПИ выполнен в виде отдельного блока, корпус которого имеет разъемы: один вход и 6 выходов.BPI is made in the form of a separate unit, the housing of which has connectors: one input and 6 outputs.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При включении в систему электропитания электрошокового устройства напряжение питания подается на электронный ключ 1 через отсекатель 6 и на детектор нуля 5. Микроконтроллер ЦПУ 4 детектирует переход сетевого напряжения через ноль с помощью детектора нуля 5 и открывает ключ 1. Начинается заряд накопительного конденсатора 2, одновременно происходит измерение на нем напряжения с помощью АЦП микроконтроллера ЦПУ 4. Когда напряжение на конденсаторе 2 достигнет заданной величины, ключ 1 размыкается, а микроконтроллер ЦПУ 4 открывает ключ 7 первого канала, подается питание на этот канал. В этот момент производится измерение тока разряда накопительного конденсатора 2 измерителем 3. Ключ 7 первого канала остается открытым до тех пор, пока ток питания канала не уменьшится примерно до 200 мА. За это время напряжение на накопительном конденсаторе 2 поменяет полярность на противоположную. Если ток разряда, полученный измерителем 3, превышает заданное программой значение, в следующем цикле заряд накопительного конденсатора 2 будет произведен до меньшего значения напряжения, что обеспечивает безопасный режим работы схемы. Восстановление исходного состояния накопительного конденсатора 2 происходит через цепь разряда 8 ЗЭШУ.When an electroshock device is turned on in the power supply system, the supply voltage is supplied to the electronic key 1 through the cutter 6 and to the zero detector 5. The microcontroller CPU 4 detects the line voltage transition through zero using the zero detector 5 and opens the key 1. The storage capacitor 2 starts charging, at the same time voltage measurement on it using the ADC of the microcontroller CPU 4. When the voltage on the capacitor 2 reaches a predetermined value, the key 1 opens, and the microcontroller CPU 4 opens the key 7 of the first channel power is supplied to this channel. At this moment, the discharge current of the storage capacitor 2 is measured with a meter 3. The key 7 of the first channel remains open until the channel current decreases to about 200 mA. During this time, the voltage across the storage capacitor 2 will reverse the polarity. If the discharge current received by the meter 3 exceeds the value set by the program, in the next cycle the charge of the storage capacitor 2 will be produced to a lower voltage value, which ensures a safe mode of operation of the circuit. The initial state of the storage capacitor 2 is restored through the discharge circuit 8 ZEShU.

В начале следующего периода сетевого напряжения процесс повторяется. Количество подряд идущих импульсов тока питания на каждый канал - восемь. После окончания цикла одного канала девятый импульс тока питания идет через ключ 7 следующего канала. Процесс повторяется, пока последний 6-й канал не отработает. После этого следует пауза 2 сек, затем процесс повторяется.At the beginning of the next mains voltage period, the process repeats. The number of consecutive pulses of the supply current for each channel is eight. After the end of the cycle of one channel, the ninth pulse of the supply current goes through the key 7 of the next channel. The process is repeated until the last 6th channel is completed. This is followed by a pause of 2 seconds, then the process is repeated.

Во время разряда накопительного конденсатора 2 через выходные ключи 7 происходит измерение его разрядного тока посредством измерителя 3, в котором происходит преобразование тока в напряжение. Измерение производится АЦП микроконтроллера ЦПУ 4. При превышении этого тока микроконтроллер ЦПУ 4 автоматически уменьшает напряжение, до которого заряжается накопительный конденсатор 2, уменьшая тем самым нагрузку на элементы схемы, что исключает возникновение аварийной ситуации. Кроме того, задается количество действующих каналов и количество подряд идущих импульсов в одном канале.During the discharge of the storage capacitor 2 through the output switches 7, its discharge current is measured by means of a meter 3, in which the current is converted into voltage. The measurement is performed by the ADC of the microcontroller CPU 4. When this current is exceeded, the microcontroller CPU 4 automatically reduces the voltage to which the storage capacitor 2 is charged, thereby reducing the load on the circuit elements, which eliminates the occurrence of an emergency. In addition, the number of active channels and the number of consecutive pulses in one channel are set.

Все пороговые значения напряжений задаются при программировании микроконтроллера ЦПУ 4 и могут быть изменены на объекте через интерфейс USB. При возможности обеспечить защиту объекта меньшим количеством каналов, часть каналов отключается посредством программирования микроконтроллера ЦПУ 4.All threshold voltage values are set during programming of the CPU 4 microcontroller and can be changed at the facility via the USB interface. If possible, to protect the facility with fewer channels, some of the channels are disabled by programming the microcontroller CPU 4.

Новая схема БПИ основана на управлении микроконтроллером и позволяет задавать все электрические режимы путем программирования их с компьютера как в процессе производства, так и на объекте. Введена функция защиты БВУ каналов от различных аварийных ситуаций. Предусмотрено тестирование канала пониженным напряжением для того, чтобы выявить отказы каналов, или аварийное состояние электризуемых элементов.The new BPI circuit is based on the control of a microcontroller and allows you to set all the electrical modes by programming them from a computer both in the production process and at the facility. A function has been introduced to protect second-tier channels from various emergency situations. Undervoltage testing of the channel is envisaged in order to detect channel failures, or the emergency state of electrified elements.

Таким образом, в рассматриваемом устройстве БПИ увеличена надежность за счет раннего выявления развивающейся аварийной ситуации. Обеспечена возможность конфигурирования и настройки системы, в которой он установлен, для каждого объекта индивидуально с учетом их уникальных требований.Thus, in the BPI device under consideration, reliability is increased due to the early detection of a developing emergency. It is possible to configure and configure the system in which it is installed for each object individually, taking into account their unique requirements.

Claims (5)

1. Блок преобразователя импульсный, содержащий фильтрующий накопительный конденсатор, отсекатель отрицательной полуволны синусоиды питающего тока, отличающийся тем, что он снабжен центральным процессорным устройством, выполненным на основе микроконтроллера, измерителем тока разряда фильтрующего накопительного конденсатора и электронным ключом с фазовым управлением.1. The pulse converter unit containing a filtering storage capacitor, a negative half-wave cutoff of the supply current sinusoid, characterized in that it is equipped with a central processing unit based on a microcontroller, a discharge current meter for the filtering storage capacitor and an electronic key with phase control. 2. Блок преобразователя импульсный по п.1, отличающийся тем, что центральное процессорное устройство выполнено на основе микроконтроллера архитектуры ARM Cortex М3, например LPC1754FBD80 фирмы NXP2. The pulse converter unit according to claim 1, characterized in that the central processing unit is based on an ARM Cortex M3 microcontroller architecture, for example, NXP LPC1754FBD80 3. Блок преобразователя импульсный по п.1, отличающийся тем, что измеритель тока разряда 3 накопительного конденсатора, состоит из резистора и операционного усилителя, например МР930-002 и LM2904, или R2515-002 и МСР6024.3. The pulse converter unit according to claim 1, characterized in that the discharge current meter 3 of the storage capacitor consists of a resistor and an operational amplifier, for example MP930-002 and LM2904, or R2515-002 and MCP6024. 4. Блок преобразователя импульсный по п.1, отличающийся тем, что в качестве электронного ключа с фазовым управлением установлен биполярный транзистор с изолированным затвором, например IRG4PH50K.4. The pulse converter unit according to claim 1, characterized in that an insulated gate bipolar transistor, for example IRG4PH50K, is installed as a phase-controlled electronic switch. 5. Блок преобразователя импульсный по п.1, отличающийся тем, что он размещен в корпусе с входными и выходными разъемами, причем выходной разъем выполнен на 6 каналов.
Figure 00000001
5. The pulse converter unit according to claim 1, characterized in that it is placed in a housing with input and output connectors, the output connector being made into 6 channels.
Figure 00000001
RU2013128926/08U 2013-06-25 2013-06-25 CONVERTER PULSE RU134721U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013128926/08U RU134721U1 (en) 2013-06-25 2013-06-25 CONVERTER PULSE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013128926/08U RU134721U1 (en) 2013-06-25 2013-06-25 CONVERTER PULSE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU134721U1 true RU134721U1 (en) 2013-11-20

Family

ID=49555584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013128926/08U RU134721U1 (en) 2013-06-25 2013-06-25 CONVERTER PULSE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU134721U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU180132U1 (en) * 2018-03-07 2018-06-05 Григорий Андреевич Щербань Device for repelling moles and other earth pests
RU180280U1 (en) * 2017-06-23 2018-06-07 Григорий Андреевич Щербань Device for repelling moles and other earth pests

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU180280U1 (en) * 2017-06-23 2018-06-07 Григорий Андреевич Щербань Device for repelling moles and other earth pests
RU180132U1 (en) * 2018-03-07 2018-06-05 Григорий Андреевич Щербань Device for repelling moles and other earth pests

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103812081B (en) A kind of direct-current arc fault detect guard method and device and testing circuit
CN104833855B (en) To the alarm of the insulaion resistance on-line monitoring of high-tension apparatus
RU2012114573A (en) EARTH CIRCUIT CONTROL DEVICE IN AC CHAIN AND POWER SUPPLY WITH SUCH EARTH CIRCUIT CONTROL
CN203747363U (en) DC arc fault detection circuit and protective device
FR2983300B1 (en) SYSTEM FOR MEASURING CHARGE CURRENT AND DIAGNOSIS OF ABSENCE OF LOAD OR OVERLOAD
RU134721U1 (en) CONVERTER PULSE
CN104502665A (en) Device and method for testing residual voltage
CN107543991B (en) Harmonic immunity test device and test method for low-voltage switch and control equipment
RU2012110765A (en) UNINTERRUPTED POWER SUPPLY SYSTEM CONTAINING A SIMPLIFIED VOLTAGE INDICATION DIAGRAM
CN205091391U (en) Direct current busbar voltage ripple detection device
CN202916381U (en) Polarity testing device of transformer
EP3826129A1 (en) Charging device and charging system
RU2510033C2 (en) Device for continuous monitoring of cable insulation resistance
CN107860964B (en) Three-phase overvoltage, undervoltage and open-phase alarm circuit based on peak voltage detection
CN203981862U (en) Capacitance type potential transformer automated watch-keeping facility
CN104459545A (en) Control circuit and battery short circuit testing device including control circuit
CN215990178U (en) Detection circuit and circuit breaker
CN212989541U (en) Cable partial discharge detection system under damping oscillation voltage based on frequency conversion resonance
US20220285962A1 (en) Electric vehicle charging monitoring device and method
CN205565309U (en) High tension switchgear intelligent monitoring system
CN204556748U (en) A kind of novel discharge protector detection system
RU131876U1 (en) DEVICE FOR MEASUREMENTS OF INTERNAL RESISTANCE OF STATIONARY BATTERY BATTERIES
CN103278729B (en) Hi-pot test ground connection condition tester
CN105811366B (en) A kind of Remote Power Supply leakage protection circuit
JP2016152649A5 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
QB1K Licence on use of utility model

Free format text: LICENCE

Effective date: 20150630

QB1K Licence on use of utility model

Free format text: SUB-LICENCE

Effective date: 20150728