RU2793392C1

RU2793392C1 - Switchable amplifier

Info

Publication number: RU2793392C1
Application number: RU2022127833A
Authority: RU
Inventors: Педро ПЕРЕС ДЕ АЙАЛА РУЛЬ; Патрик ДЕНЦ
Original assignee: Омикрон Электроникс Гмбх
Priority date: 2020-04-03
Filing date: 2021-04-02
Publication date: 2023-03-31

Abstract

FIELD: amplifier for a control device (tester).

SUBSTANCE: amplifier (8) is configured to issue a test signal at the signal output between the positive output terminal (P) and the negative output terminal (N). The amplifier contains a first half bridge (HB1) and a second half bridge (HB2). A switching unit (7) is provided, which is designed so that the first half-bridge (HB1) and the second half-bridge (HB2) are connected in parallel to the signal output in the first operating mode (Mi), and the first half-bridge (HB1) and the second half-bridge (HB2) are connected in series to the signal output in the second operating mode (Mu).

EFFECT: provision of a light and reliable voltage and current amplifier for the tester (10).

8 cl, 5 dwg

Description

[0001] Настоящее изобретение относится к усилителю для контрольного прибора (тестера), который пригоден для проверки электрического компонента, причем усилитель выполнен с возможностью выдавать испытательный сигнал на сигнальном выходе между положительным выходным выводом и отрицательным выходным выводом, причем усилитель содержит первый полумост и второй полумост.[0001] The present invention relates to an amplifier for a tester which is suitable for testing an electrical component, the amplifier being capable of outputting a test signal at a signal output between a positive output terminal and a negative output terminal, the amplifier comprising a first half-bridge and a second half-bridge .

[0002] Часто тестеры необходимы для проверки управляющих устройств электромеханических или электронных переключающих устройств. Особенно в области техники электрозащиты и снабжения электроэнергией, проверка функционирования переключающих устройств и их управляющих устройств является важной и зачастую даже предписывается. Например, переключающие устройства, монтируемые на мачтах в электрических сетях среднего напряжения, часто оснащаются электромагнитными исполнительными элементами и соединяются посредством управляющих соединений с управляющими устройствами. Обычно применяется тестер, который должен имитировать переключающее устройство. Для этого, переключающее устройство и управляющее соединение отсоединяются от управляющего устройства, и вместо этого тестер через кабель адаптера подключается к управляющему устройству, чтобы проверять его функционирование. Тестер вырабатывает затем соответствующий электрический испытательный (тестовый) сигнал, который должен побуждать управляющее устройство к определенной реакции. Реакции регистрируются и оцениваются тестером. [0002] Testers are often needed to test the controls of electromechanical or electronic switching devices. Especially in the field of electrical protection technology and power supply, checking the function of switching devices and their control devices is important and often even prescribed. For example, switching devices mounted on masts in medium voltage electrical networks are often equipped with electromagnetic actuators and are connected via control connections to control devices. Typically, a tester is used, which must simulate a switching device. To do this, the switching device and the control connection are disconnected from the control device, and instead the tester is connected via an adapter cable to the control device in order to check its operation. The tester then generates an appropriate electrical test (test) signal, which must induce the control device to a certain reaction. Reactions are recorded and evaluated by the tester.

[0003] Испытательный сигнал состоит из испытательного тока и испытательного напряжения. Испытательный сигнал может иметь высокое испытательное напряжение, например в диапазоне 300 В, и низкий испытательный ток, например в диапазоне 1 A. Для этого в тестере предусмотрен усилитель напряжения, который выполнен с возможностью выработки испытательного сигнала с высоким испытательным напряжением и низким испытательным током. Альтернативно, испытательный сигнал также может иметь высокий испытательный ток, например в диапазоне 30 A, и малое испытательное напряжение, например в диапазоне 25 В. Для этого вновь предусматривается усилитель тока, который выполнен с возможностью выработки испытательного сигнала с высоким испытательным током и низким испытательным напряжением. Так как выдается либо высокое испытательное напряжение и низкий испытательный ток, либо высокий испытательный ток и низкое испытательное напряжение, получается сравнительно низкая отдача мощности.[0003] The test signal consists of a test current and a test voltage. The test signal may have a high test voltage, for example in the range of 300 V, and a low test current, for example in the range of 1 A. For this purpose, a voltage amplifier is provided in the tester, which is configured to generate a test signal with a high test voltage and a low test current. Alternatively, the test signal can also have a high test current, for example in the range of 30 A, and a low test voltage, for example in the range of 25 V. For this, a current amplifier is again provided, which is configured to generate a test signal with a high test current and a low test voltage. . Since either a high test voltage and a low test current or a high test current and a low test voltage are output, a comparatively low power output is obtained.

[0004] Если усилитель тока и усилитель напряжения предусмотрены в одном тестере, то они имеют различные, отдельные друг от друга топологии. Для усилителя напряжения предусмотрен специальный выход напряжения (включающий в себя положительный выходной вывод напряжения и отрицательный выходной вывод напряжения), а для усилителя тока - специальный, отдельный от выхода напряжения, выход тока (включающий в себя положительный выходной вывод тока и отрицательный выходной вывод тока). Так как ни на выходе тока, ни на выходе напряжения не выдается испытательный сигнал с одновременно высоким испытательным напряжением и высоким испытательным током, то как на выходе напряжения, так и на выходе тока выдается сравнительно низкая мощность. Несмотря на это как усилитель напряжения, так и усилитель тока должны рассчитываться достаточно надежными, чтобы иметь возможность выдавать высокий испытательный ток или высокое испытательное напряжение. Если тестер содержит усилитель напряжения и усилитель тока, то тестер является не только соответственно объемным, но также тяжелым, что, естественно, негативно влияет на портативность. Это является недостатком, так как проверка управляющих устройств переключающего устройства, как правило, осуществляется в полевых условиях на месте эксплуатации, ввиду чего желательна высокая мобильность. [0004] If a current amplifier and a voltage amplifier are provided in the same tester, they have different, separate topologies. The voltage amplifier has a special voltage output (includes a positive voltage output and a negative voltage output), and the current amplifier has a dedicated current output separate from the voltage output (includes a positive current output and a negative current output) . Since neither the current output nor the voltage output produces a test signal with both a high test voltage and a high test current, a comparatively low power is output both at the voltage output and at the current output. Despite this, both the voltage amplifier and the current amplifier must be designed sufficiently reliable to be able to deliver a high test current or a high test voltage. If the tester contains a voltage amplifier and a current amplifier, the tester is not only correspondingly bulky, but also heavy, which naturally affects portability. This is disadvantageous since the control devices of the switching device are usually tested in the field at the place of operation, whereby high mobility is desirable.

[0005] Задачей настоящего изобретения является предоставить легкий и надежный усилитель напряжения и усилитель тока для тестера.[0005] It is an object of the present invention to provide a lightweight and reliable voltage amplifier and current amplifier for a tester.

[0006] Эта задача в соответствии с настоящим изобретением решается тем, что в усилителе предусмотрен переключающий блок, который выполнен так, чтобы в первом рабочем режиме первый полумост и второй полумост подключать параллельно к сигнальному выходу, а во втором рабочем режиме первый полумост и второй полумост подключать последовательно к сигнальному выходу. [0006] This problem in accordance with the present invention is solved in that the amplifier is provided with a switching unit, which is designed so that in the first operating mode, the first half-bridge and the second half-bridge are connected in parallel to the signal output, and in the second operating mode, the first half-bridge and the second half-bridge connect in series to the signal output.

[0007] Первый рабочий режим оптимизирован для выдачи испытательного сигнала с высоким испытательным током, благодаря чему усилитель в первом рабочем режиме может рассматриваться как усилитель тока. В первом рабочем режиме усилитель может, таким образом, выдавать на сигнальном выходе через параллельное включение первого полумоста и второго полумоста испытательный сигнал с высоким испытательным током, например в диапазоне от 25 до 50 A, и с низким или пренебрежимо малым испытательным напряжением, например, в диапазоне от 0 до 25 В. [0007] The first operating mode is optimized to provide a test signal with a high test current, whereby the amplifier in the first operating mode can be considered as a current amplifier. In the first operating mode, the amplifier can thus output at the signal output, by connecting the first half-bridge and the second half-bridge in parallel, a test signal with a high test current, for example in the range of 25 to 50 A, and with a low or negligible test voltage, for example range from 0 to 25 V.

[0008] Второй рабочий режим оптимизирован для выдачи испытательного сигнала с высоким испытательным напряжением, благодаря чему усилитель во втором рабочем режиме может рассматриваться как усилитель напряжения. Таким образом, усилитель в первом рабочем режиме может выдавать через последовательное соединение первого полумоста и второго полумоста на сигнальном выходе испытательный сигнал с высоким испытательным напряжением, например в диапазоне от 50 В до 10 кВ, и с низким и/или пренебрежимо малым испытательным током, например в диапазоне от 0 до 1 A. [0008] The second operating mode is optimized to provide a test signal with a high test voltage, whereby the amplifier in the second operating mode can be considered as a voltage amplifier. Thus, the amplifier in the first operating mode can output, through the serial connection of the first half-bridge and the second half-bridge at the signal output, a test signal with a high test voltage, for example in the range from 50 V to 10 kV, and with a low and/or negligible test current, for example in the range from 0 to 1 A.

[0009] Тем самым с помощью соответствующего изобретению усилителя, переключаемого из первого во второй рабочий режим и обратно, в зависимости от рабочего режима реализуется как усилитель тока, так и усилитель напряжения. На сигнальном выходе, т.е. между положительным выходным выводом и отрицательным выходным выводом, в зависимости от рабочего режима, может выдаваться испытательный сигнал с высоким испытательным напряжением и низким испытательным током или с высоким испытательным током и низким испытательным напряжением. Соответствующий изобретению усилитель также позволяет использовать тот же самый сигнальный выход в первом и во втором рабочем режиме. В противоположность этому, тестеры согласно уровню техники, т.е. с отдельными усилителями напряжения и усилителями тока, имеют отдельные выходы напряжения и выходы тока. Разумеется, в соответствующем изобретению усилителе также возможно предусмотреть отдельные сигнальные выходы для первого и второго рабочих режимов, что, однако, означало бы дополнительные схемотехнические затраты. Так как в соответствии с изобретением для обоих рабочих режимов предусмотрена общая схемная топология, требуется меньше компонентов, чем в случае раздельного выполнения усилителя напряжения и усилителя тока. Тем самым объем и масса переключаемого усилителя меньше, что означает повышенную портативность. [0009] In this way, both a current amplifier and a voltage amplifier are realized with the amplifier according to the invention, which is switched from the first to the second operating mode and vice versa, depending on the operating mode. At the signal output, i.e. Between the positive output terminal and the negative output terminal, depending on the operating mode, a test signal with a high test voltage and a low test current or a high test current and a low test voltage can be output. The amplifier according to the invention also makes it possible to use the same signal output in the first and second operating modes. In contrast, testers according to the state of the art, ie. with separate voltage and current amplifiers, have separate voltage and current outputs. Of course, in the amplifier according to the invention it is also possible to provide separate signal outputs for the first and second operating modes, which, however, would mean additional circuitry costs. Since, according to the invention, a common circuit topology is provided for both operating modes, fewer components are required than if the voltage amplifier and the current amplifier were made separately. Thus, the volume and weight of the switchable amplifier is smaller, which means increased portability.

[0010] Предпочтительно, первый полумост содержит первый переключающий элемент и включенный последовательно с первым переключающим элементом второй переключающий элемент, и второй полумост содержит третий переключающий элемент и включенный последовательно с третьим переключающим элементом четвертый переключающий элемент. Разумеется, в первом и/или втором полумостах также могут быть предусмотрены дополнительные переключающие элементы, например, чтобы повысить отдаваемую на выходе мощность.[0010] Preferably, the first half-bridge comprises a first switching element and a second switching element in series with the first switching element, and the second half-bridge comprises a third switching element and a fourth switching element connected in series with the third switching element. Of course, additional switching elements can also be provided in the first and/or second half-bridges, for example in order to increase the output power.

[0011] Предпочтительно, усилитель содержит первый источник постоянного напряжения и подключенный последовательно через точку соединения второй источник постоянного напряжения, причем первый и второй полумосты, соответственно, подключены параллельно к последовательно включенным первому и второму источникам постоянного напряжения, и точка соединения первого переключающего элемента и второго переключающего элемента образует первую среднюю точку, а точка соединения третьего переключающего элемента и четвертого переключающего элемента образует вторую среднюю точку, причем первая средняя точка соединена с положительным выходным выводом. [0011] Preferably, the amplifier comprises a first DC voltage source and a second DC voltage source connected in series through a connection point, wherein the first and second half-bridges, respectively, are connected in parallel to the first and second DC voltage sources connected in series, and the connection point of the first switching element and the second the switching element forms the first midpoint, and the connection point of the third switching element and the fourth switching element forms the second midpoint, the first midpoint being connected to the positive output terminal.

[0012] В первом рабочем режиме, вторая средняя точка может быть соединена с положительным выходным выводом и отсоединена от отрицательного выходного вывода, а также точка соединения может быть соединена с отрицательным выходным выводом, чтобы подключать первый полумост и второй полумост параллельно к сигнальному выходу. Тем самым на сигнальном выходе может выдаваться испытательный сигнал с высоким испытательным током.[0012] In the first operating mode, the second midpoint can be connected to the positive output terminal and disconnected from the negative output terminal, and the connection point can be connected to the negative output terminal to connect the first half-bridge and the second half-bridge in parallel to the signal output. In this way, a test signal with a high test current can be output at the signal output.

[0013] Кроме того, на сигнальном выходе может быть предусмотрена катушка индуктивности фильтра, индуктивность которой предпочтительно переключается. Катушка индуктивности фильтра может быть включена последовательно с положительным выходным выводом или с отрицательным выходным выводом. Предпочтительно, катушка индуктивности фильтра в первом рабочем режиме включена на пониженную индуктивность, например 10 мкГн, а во втором рабочем режиме на повышенную индуктивность, например 200 мкГн. Это может осуществляться через средний отвод индуктивности фильтра. Тем самым во втором рабочем режиме за счет повышенной индуктивности пульсации испытательного сигнала могут поддерживаться малыми. Также может быть предусмотрено, что катушка индуктивности фильтра только в первом рабочем режиме соединена с сигнальным выходом, а во втором рабочем режиме отсоединена от сигнального выхода, например шунтирована. Во втором рабочем режиме в основном регулируется испытательное напряжение испытательного сигнала, благодаря чему, в частности, высокоомные нагрузки могут соединяться с сигнальным выходом. Если катушка индуктивности фильтра во втором рабочем режиме соединена с сигнальным выходом, то во втором рабочем режиме испытательный ток испытательного сигнала может регулироваться более просто, так как за счет катушки индуктивности фильтра испытательный ток сглаживается. Тем самым могут приводиться в действие не только низкоомные нагрузки, но и приводимые высоким выходным напряжением также высокоомные нагрузки. Катушка индуктивности фильтра является опциональной, однако оказывает благоприятное влияние на режим регулирования и сигнальное качество выходного сигнала.[0013] In addition, a filter inductor whose inductance is preferably switched can be provided at the signal output. The filter inductor can be connected in series with the positive output terminal or with the negative output terminal. Preferably, the filter inductor in the first operating mode is set to a lower inductance, eg 10 μH, and in the second operating mode, to a higher inductance, eg 200 μH. This can be done through the middle tap of the filter inductance. In the second operating mode, therefore, the ripple of the test signal can be kept low due to the increased inductance. It can also be provided that the filter inductor is connected to the signal output only in the first operating mode, and disconnected from the signal output in the second operating mode, for example shunted. In the second operating mode, the test voltage of the test signal is mainly adjusted, whereby, in particular, high-resistance loads can be connected to the signal output. If the filter inductor is connected to the signal output in the second operating mode, the test current of the test signal can be adjusted more easily in the second operating mode, since the test current is smoothed out by the filter inductor. In this way, not only low-resistance loads can be driven, but also high-resistance loads driven by the high output voltage. The filter inductor is optional, but has a beneficial effect on the control mode and the signal quality of the output signal.

[0014] Предпочтительно, во втором рабочем режиме отрицательный выходной вывод отсоединен от точки соединения и соединен со второй средней точкой. Тем самым первый полумост и второй полумост включаются последовательно, и испытательный сигнал с высоким напряжением выдается на сигнальном выходе.[0014] Preferably, in the second operating mode, the negative output terminal is disconnected from the connection point and connected to the second midpoint. Thereby, the first half-bridge and the second half-bridge are connected in series, and a high-voltage test signal is output at the signal output.

[0015] Во втором рабочем режиме, соединение второй средней точки с отрицательным выходным выводом может осуществляться через первый переключатель, который управляется переключающим блоком.[0015] In the second operating mode, the connection of the second midpoint to the negative output terminal may be through the first switch, which is controlled by the switching unit.

[0016] Соответствующий изобретению усилитель может применяться в тестере для проверки электрического компонента, предпочтительно управляющего устройства переключающего устройства, электрического коммутационного (распределительного) оборудования. Для этого испытательный сигнал прикладывается к электрическому компоненту, чтобы обеспечить возможность проверки. Тестер может, кроме того, принимать входной сигнал, чтобы проверять электрический компонент. Но проверка функционирования электрического компонента может также осуществляться тестером независимо.[0016] An amplifier according to the invention can be used in a tester for testing an electrical component, preferably a control device of a switching device, electrical switching (distribution) equipment. To do this, a test signal is applied to an electrical component to enable verification. The tester can also receive an input signal to test an electrical component. However, the function test of the electrical component can also be carried out independently by the tester.

[0017] Так, например, тестер может быть предусмотрен для проверки счетчиков энергии. Счетчик энергии измеряет на заданном временном интервале ток и напряжение, чтобы иметь возможность корректно определять потребленную энергию. Счетчики энергии чаще всего имеют валиковый счетный механизм или выдают импульсы отсчета, например посредством LED, например с 1000 импульсов/кВт-час. Точность счетчика энергии может оцениваться с применением тестера. Это может осуществляться тем, что усилитель тестера выдает испытательный сигнал, чтобы в течение заданного времени имитировать токи и/или напряжения, например аналоговые вторичные параметры преобразователей тока и/или напряжения. Эти токи и/или напряжения, т.е. испытательный сигнал, с одной стороны, подаются на счетчик энергии, а с другой стороны, непосредственно регистрируются, и на этой основе рассчитывается фактически отдаваемая энергия. Дополнительно или вместо регистрации токов и/или напряжений, тестером также может непосредственно регистрироваться отдаваемая энергия. Счетчик энергии также определяет из токов и/или напряжений энергию, после чего фактически отдаваемая, т.е. зарегистрированная или рассчитанная, энергия сравнивается с энергией, определенной счетчиком энергии. Тем самым может определяться точность счетчика энергии. Само определение может осуществляться с помощью блока сравнения, который сравнивает отдаваемую энергию с определенной энергией. Блок сравнения может предусматриваться в самом тестере или как самостоятельный компонент или самостоятельный прибор. Разумеется, сравнение также может осуществляться пользователем.[0017] For example, a tester may be provided to test energy meters. The energy meter measures current and voltage over a given time interval in order to be able to correctly determine the consumed energy. Energy meters most often have a roller counting mechanism or issue counting pulses, for example by means of LEDs, for example with 1000 pulses/kWh. The accuracy of the energy meter can be evaluated using a tester. This can be done in that the amplifier of the tester outputs a test signal in order to simulate currents and/or voltages for a predetermined time, for example analog secondary parameters of current and/or voltage converters. These currents and/or voltages, i.e. on the one hand, the test signal is fed to the energy meter, and on the other hand, it is directly recorded, and on this basis the actual energy output is calculated. In addition to or instead of recording currents and/or voltages, the output energy can also be directly recorded by the tester. The energy meter also determines the energy from currents and/or voltages, after which the energy actually delivered, i.e. registered or calculated, the energy is compared with the energy determined by the energy meter. In this way, the accuracy of the energy meter can be determined. The determination itself can be carried out using a comparison unit, which compares the output energy with a certain energy. The comparison unit can be provided in the tester itself or as an independent component or an independent device. Of course, the comparison can also be carried out by the user.

[0018] Кроме того, с помощью тестера, содержащего соответствующий изобретению усилитель, может проверяться вторичный сигнал средств производства (переключателей, защитных реле) электрического оборудования. Для этого усилителем тестера выдается испытательный сигнал, который применяется в качестве первичного сигнала. Первичный сигнал прикладывается на первичной стороне средства производства, и далее определяется вторичный сигнал на вторичной стороне средства производства. Вторичный сигнал может проверяться на корректную полярность, корректный уровень и т.д., посредством чего может проверяться, например, электропроводка вторичной стороны. Анализ вторичного сигнала может осуществляться посредством блока анализа, который предусмотрен в самом тестере или как самостоятельный компонент или прибор. Разумеется, анализ также может осуществляться пользователем.[0018] In addition, using a tester containing an amplifier according to the invention, the secondary signal of the means of production (switches, protective relays) of electrical equipment can be checked. To do this, the tester amplifier outputs a test signal, which is used as the primary signal. The primary signal is applied on the primary side of the means of production, and then the secondary signal on the secondary side of the means of production is determined. The secondary signal can be checked for correct polarity, correct level, etc., whereby, for example, the wiring of the secondary side can be checked. The analysis of the secondary signal can be carried out by means of an analysis unit, which is provided in the tester itself or as an independent component or device. Of course, the analysis can also be carried out by the user.

[0019] Настоящее изобретение далее поясняется более подробно со ссылкой на фиг. 1-5с, которые схематично показывают предпочтительные варианты осуществления изобретения в качестве примера и без ограничения. При этом показано следующее: [0019] The present invention is further explained in more detail with reference to FIG. 1-5c, which schematically show preferred embodiments of the invention by way of example and without limitation. This shows the following:

Фиг. 1a - электрическое коммутационное оборудование с управляющим блоком,Fig. 1a - electrical switching equipment with a control unit,

Фиг. 1b - тестер, соединенный с управляющим блоком,Fig. 1b - tester connected to the control unit,

Фиг. 2 - вариант осуществления усилителя,Fig. 2 is an embodiment of an amplifier,

Фиг. 3a - усилитель в первом рабочем режиме,Fig. 3a - amplifier in the first operating mode,

Фиг. 3b - усилитель во втором рабочем режиме,Fig. 3b - amplifier in the second operating mode,

Фиг. 3c - усилитель во втором рабочем режиме с катушкой индуктивности Lx фильтра на выходе,Fig. 3c - amplifier in the second operating mode with the filter inductor Lx at the output,

Фиг. 4a - испытательный сигнал в первом рабочем режиме со скважностью (рабочим циклом) 50%,Fig. 4a - test signal in the first operating mode with a duty cycle (duty cycle) of 50%,

Фиг. 4b - испытательный сигнал в первом рабочем режиме со скважностью 40%,Fig. 4b - test signal in the first operating mode with a duty cycle of 40%,

Фиг. 5a - испытательный сигнал во втором рабочем режиме со скважностью 50%,Fig. 5a - test signal in the second operating mode with a duty cycle of 50%,

Фиг. 5b - испытательный сигнал во втором рабочем режиме со скважностью 40%,Fig. 5b - test signal in the second operating mode with a duty cycle of 40%,

Фиг. 5c - испытательный сигнал во втором рабочем режиме со скважностью 60%.Fig. 5c - test signal in the second operating mode with a duty cycle of 60%.

[0020] На фиг. 1 изображена часть сети 1 электроснабжения, здесь трехфазная воздушная линия, провода 3 которой обычным образом натянуты между мачтами 2. На мачте в качестве защитного устройства предусмотрено коммутационное оборудование 4, которое состоит из переключающего устройства 5 и относящегося к нему управляющего устройства 6. Переключающее устройство 5 представляет собой, например, известным образом автомат повторного включения или силовой выключатель в форме магнитного исполнительного элемента, который содержит катушку. Переключающее устройство 5 может, посредством инициированной управляющим устройством 6 коммутационной операции, отсоединять или подсоединять по меньшей мере один из проводов 3. [0020] FIG. 1 shows a part of a power supply network 1, here a three-phase overhead line, the wires 3 of which are usually stretched between masts 2. Switching equipment 4 is provided on the mast as a protective device, which consists of a switching device 5 and an associated control device 6. Switching device 5 is, for example, a reclosing circuit breaker or power switch in the form of a magnetic actuating element in a known manner, which contains a coil. The switching device 5 can, by means of a switching operation initiated by the control device 6, disconnect or connect at least one of the wires 3.

[0021] Для этого переключающее устройство 5 через управляющее соединение 12 соединено с управляющим устройством 6. Управляющее соединение 12 содержит для этого, как правило, некоторое число управляющих линий для передачи управляющих входных величин и управляющих выходных величин. Посредством управляющих выходных величин обычно инициируются коммутационные операции. [0021] To this end, the switching device 5 is connected to the control device 6 via a control connection 12. The control connection 12 generally contains a number of control lines for transmitting control input values and control output values. Switching operations are usually initiated by means of control output variables.

[0022] Для проверки коммутационного оборудования 4 управляющее соединение 12 между переключающим устройством 5 и управляющим устройством 6 разъединяется, как показано на фиг. 1b. Также возможно, что переключающее устройство 5 перед проверкой вообще не соединено с управляющим устройством 6, например, при первом вводе в эксплуатацию, ввиду чего отсоединение управляющего соединения 12 может отсутствовать. Это имеет место довольно часто, так как управляющее устройство 6 зачастую перед установкой параметризуется и затем тестируется тестером 10 на функционирование, прежде чем оно доставляется “в поле” на место эксплуатации и устанавливается. Управляющее устройство 6 для проверки соединяется кабелем 11 адаптера с тестером 10, который имитирует переключающее устройство 5, чтобы иметь возможность проверить надлежащее функционирование и параметризацию управляющего устройства 6 коммутационного оборудования 4. Кабель 11 адаптера с одной стороны подключается к сигнальному входу управляющего устройства 6, а с другой стороны - к сигнальному выходу 9 тестера 10. Таким образом, тестер 10 служит для того, чтобы отображать или имитировать переключающее устройство 5. Для доказательства корректного способа функционирования управляющего устройства 6, тестером 10 могут имитироваться (например, трехфазные) аналоговые вторичные параметры преобразователей тока и/или напряжения и вводиться в управляющий блок 6. Управляющее устройство 6 передает, в зависимости от типа ошибки и проявления ошибки, спустя заданное время, например через бинарный контакт, сигнал на разъединение по меньшей мере одного из проводов на тестер 10. При этом тестер 10 имитирует переключающее устройство 5. Выработка вторичных величин, которые вводятся в управляющее устройство 6, может осуществляться тестером 10, содержащим соответствующий изобретению усилитель. Тем самым испытательный сигнал служит в качестве вторичной величины.[0022] To test the switching equipment 4, the control connection 12 between the switching device 5 and the control device 6 is disconnected, as shown in FIG. 1b. It is also possible that the switching device 5 is not connected at all to the control device 6 before the test, for example during initial commissioning, whereby the control connection 12 may not be disconnected. This is quite often the case, since the control device 6 is often parametrized before installation and then functionally tested by the tester 10 before it is delivered “in the field” to the place of operation and installed. The control device 6 is connected for testing by an adapter cable 11 to a tester 10, which imitates the switching device 5 in order to be able to check the proper functioning and parameterization of the control device 6 of the switching equipment 4. The adapter cable 11 is connected on the one hand to the signal input of the control device 6, and on the other hand on the other hand, to the signal output 9 of the tester 10. Thus, the tester 10 serves to display or simulate the switching device 5. In order to prove the correct mode of operation of the control device 6, the tester 10 can simulate (for example, three-phase) analog secondary parameters of the current converters and/or voltage and input into the control unit 6. The control device 6 transmits, depending on the type of error and the manifestation of the error, after a predetermined time, for example, via a binary contact, a signal to disconnect at least one of the wires to the tester 10. In this case, the tester 10 simulates a switching device 5. The generation of the secondary values that are input to the control device 6 can be carried out by a tester 10 containing an amplifier according to the invention. The test signal thus serves as a secondary variable.

[0023] Тестер 10, содержащий соответствующий изобретению усилитель 8, естественно, не ограничен применением в сети 1 электроснабжения в форме воздушной линии, но может применяться в любой установке для передачи или распределения электрической энергии с защитными устройствами в форме коммутационного оборудования 4 с переключающим устройством 5 и относящимся к нему управляющим устройством 6. Соответствующий изобретению усилитель 8 может также применяться в тестере 10 для проверки электрического компонента электрического коммутационного оборудования, причем испытательный сигнал прикладывается к электрическому компоненту.[0023] The tester 10 comprising the amplifier 8 according to the invention is, of course, not limited to use in the power supply network 1 in the form of an overhead line, but can be used in any installation for the transmission or distribution of electrical energy with protective devices in the form of switching equipment 4 with a switching device 5 and associated control device 6. The amplifier 8 according to the invention can also be used in a tester 10 for testing an electrical component of electrical switching equipment, the test signal being applied to the electrical component.

[0024] Усилитель 8 для тестера 10 для проверки электрического компонента, предпочтительно управляющего устройства 6 переключающего устройства 5 электрического коммутационного оборудования 4, выполнен с возможностью выдачи испытательного сигнала на сигнальном выходе между положительным выходным выводом P и отрицательным выходным выводом N. В усилителе 8 в соответствии с изобретением предусмотрен переключающий блок 7, который выполнен с возможностью переключения усилителя 8 по выбору в первый рабочий режим Mi и второй рабочий режим Mu. [0024] An amplifier 8 for a tester 10 for testing an electrical component, preferably a control device 6 of a switching device 5 of electrical switching equipment 4, is configured to provide a test signal at a signal output between the positive output terminal P and the negative output terminal N. In the amplifier 8, in accordance with With the invention, a switching unit 7 is provided, which is configured to switch the amplifier 8 selectively to the first operating mode Mi and the second operating mode Mu.

[0025] Испытательный сигнал состоит из испытательного тока ia и испытательного напряжения ua. В первом рабочем режиме Mi предпочтительно регулируется испытательный ток ia испытательного сигнала, во втором рабочем режиме Mu предпочтительно регулируется испытательное напряжение ua испытательного сигнала. На фиг. 3 изображен предпочтительный вариант осуществления усилителя 8. При этом предусмотрен первый полумост HB1, предпочтительно содержащий первый переключающий элемент S1 и включенный последовательно с первым переключающим элементом S1 второй переключающий элемент S2, второй полумост HB2, предпочтительно содержащий третий переключающий элемент S3 и включенный последовательно с третьим переключающим элементом S3 четвертый переключающий элемент S4. [0025] The test signal consists of a test current ia and a test voltage ua. In the first operating mode Mi, the test current ia of the test signal is preferably adjusted, in the second operating mode Mu, the test voltage ua of the test signal is preferably adjusted. In FIG. 3 shows a preferred embodiment of the amplifier 8. In this case, a first half-bridge HB1 is provided, preferably containing a first switching element S1 and connected in series with the first switching element S1, a second switching element S2, a second half-bridge HB2, preferably containing a third switching element S3 and connected in series with the third switching element element S3 the fourth switching element S4.

[0026] Сигнальный выход соединен с нагрузкой Z, предпочтительно в первом рабочем режиме Mi с низкоомной нагрузкой Z и во втором рабочем режиме Mu с высокоомной нагрузкой Z. В качестве нагрузки L может рассматриваться другой электрический компонент, например управляющее устройство 6 переключающего устройства 5 электрического коммутационного оборудования 4 соответственно фиг. 1. В первом рабочем режиме Mi первый полумост HB1 и второй полумост HB2 включены параллельно к сигнальному выходу, во втором рабочем режиме Mu первый полумост HB1 и второй полумост HB2 включены последовательно с сигнальным выходом. В представленном примере выполнения, в усилителе 8 предусмотрены первый источник постоянного напряжения UQ1 с первым постоянным напряжением Uq1 и включенный последовательно через точку соединения V второй источник постоянного напряжения UQ2 с вторым постоянным напряжением Uq2. Первый полумост HB1 и второй полумост HB2, кроме того, подключены, соответственно, параллельно к включенным последовательно первому и второму источникам постоянного напряжения UQ1, UQ2, причем точка соединения первого переключающего элемента S1 и второго переключающего элемента S2 образует первую среднюю точку M1, а точка соединения третьего переключающего элемента S3 и четвертого переключающего элемента S4 образует вторую среднюю точку M2. К тому же первая средняя точка M1 соединена с положительным выходным выводом P, что может осуществляться непосредственно или через дополнительные элементы. В качестве дополнительных элементов могут быть предусмотрены, в частности, катушки L' индуктивности фильтра линии. Это имеет место на фиг. 2 (а также на фиг. 3a, b, c), так как между первой средней точкой M1 и положительным выходным выводом P предусмотрена катушка L' индуктивности фильтра линии. Также на фиг. 2 (и фиг. 3a, b, c) между второй средней точкой M2 и отрицательным выходным выводом N предусмотрена опциональная катушка L' индуктивности фильтра линии. Катушки L' индуктивности фильтра линии к тому же соединены, соответственно, через опциональные конденсаторы C фильтра линии с массой. Если отказываются от катушек L' индуктивности фильтра линии и все же предусматривают конденсаторы C фильтра линии, то первая и вторая средние точки M1, M2 соединяют с массой, соответственно, через конденсаторы C фильтра линии. [0026] The signal output is connected to a load Z, preferably in the first operating mode Mi with a low-resistance load Z and in the second operating mode Mu with a high-resistance load Z. Another electrical component can be considered as the load L, for example, the control device 6 of the switching device 5 of the electrical switching equipment 4, respectively, of FIG. 1. In the first working mode Mi, the first half-bridge HB1 and the second half-bridge HB2 are connected in parallel to the signal output, in the second working mode Mu, the first half-bridge HB1 and the second half-bridge HB2 are connected in series with the signal output. In the exemplary embodiment shown, the amplifier 8 is provided with a first DC voltage source UQ1 with a first DC voltage Uq1 and a second DC voltage source UQ2 connected in series through the connection point V with a second DC voltage Uq2. The first half-bridge HB1 and the second half-bridge HB2 are further connected, respectively, in parallel to the first and second constant voltage sources UQ1, UQ2 connected in series, the connection point of the first switching element S1 and the second switching element S2 forming the first midpoint M1, and the connection point the third switching element S3 and the fourth switching element S4 forms the second midpoint M2. In addition, the first midpoint M1 is connected to the positive output terminal P, which can be done directly or through additional elements. As additional elements, in particular line filter inductors L' can be provided. This is the case in FIG. 2 (and also in FIGS. 3a, b, c) because a line filter inductor L' is provided between the first midpoint M1 and the positive output terminal P. Also in FIG. 2 (and FIGS. 3a, b, c), an optional line filter inductor L' is provided between the second midpoint M2 and the negative output terminal N. The line filter inductors L' are also connected, respectively, via optional line filter capacitors C to ground. If line filter inductors L' are omitted and line filter capacitors C are still provided, the first and second midpoints M1, M2 are connected to ground, respectively, via line filter capacitors C.

[0027] Кроме того, на сигнальном выходе предусмотрена катушка L индуктивности фильтра, индуктивность которой может переключаться или шунтироваться посредством второго переключателя R2. Предпочтительно катушка индуктивности фильтра в первом рабочем режиме Mi шунтируется посредством второго переключателя R2. Однако также предусмотрен опциональный третий переключатель R3, который служит для того, чтобы вновь подключать катушку L индуктивности фильтра во втором рабочем режиме Mu. Разумеется, катушка L индуктивности фильтра во втором рабочем режиме Mu также может подключаться посредством дополнительного переключателя (не показан), выполненного отдельно от второго переключателя R2.[0027] In addition, a filter inductor L is provided at the signal output, the inductance of which can be switched or shunted by the second switch R2. Preferably, the filter inductor in the first operating mode Mi is shunted by means of the second switch R2. However, an optional third switch R3 is also provided, which serves to reconnect the filter inductor L in the second operating mode Mu. Of course, the filter inductor L in the second operating mode Mu can also be connected via an additional switch (not shown) provided separately from the second switch R2.

[0028] Если во втором рабочем режиме Mu подключается катушка L индуктивности фильтра, то во втором рабочем режиме Mu низкоомная нагрузка Z также может соединяться с сигнальным выходом. Если предполагается, что усилитель 8 во втором рабочем режиме Mu может выдавать испытательный сигнал с испытательным током ia, равным 1 A, то может, например, предусматриваться нагрузка Z с 300 Ом на сигнальном выходе, так как источники напряжения UQ1 и UQ2 предоставляют достаточно высокое постоянное напряжение Uq1, Uq2, что приводить в действие эту нагрузку.[0028] If the filter inductor L is connected in the second operating mode Mu, then in the second operating mode Mu, the low-resistance load Z can also be connected to the signal output. If it is assumed that the amplifier 8 in the second operating mode Mu can supply a test signal with a test current ia equal to 1 A, then a load Z with 300 Ω at the signal output can be provided, for example, since the voltage sources UQ1 and UQ2 provide a sufficiently high DC voltage Uq1, Uq2 to drive this load.

[0029] На фиг. 2, кроме того, предусмотрен опциональный конденсатор Cx фильтра между положительным выходным выводом P и отрицательным выходным выводом N. Второй переключатель R2 также служит в показанном варианте осуществления для того, чтобы во втором рабочем режиме Mu включать конденсатор Cx фильтра между положительным выходным выводом P и отрицательным выходным выводом N и шунтировать конденсатор Cx фильтра в первом рабочем режиме Mi. [0029] FIG. 2, in addition, an optional filter capacitor Cx is provided between the positive output terminal P and the negative output terminal N. The second switch R2 also serves in the embodiment shown to switch on the filter capacitor Cx between the positive output terminal P and the negative output terminal N and bypass the filter capacitor Cx in the first operating mode Mi.

[0030] Первый переключатель R1 и/или второй переключатель R2 и/или третий переключатель R3 и/или дополнительный переключатель может управляться посредством переключающего блока 7. Катушка Lx индуктивности фильтра находится, таким образом, между первой средней точкой M1 и положительным выходным выводом P (как показано на чертежах). [0030] The first switch R1 and/or the second switch R2 and/or the third switch R3 and/or the additional switch can be controlled by the switching unit 7. The filter inductor Lx is thus between the first midpoint M1 and the positive output terminal P( as shown in the drawings).

[0031] Также можно представить, что катушка Lx индуктивности фильтра расположена между второй средней точкой M2 и отрицательным выходным выводом N. Также соответствующая катушка Lx индуктивности фильтра может быть предусмотрена между первой средней точкой M1 и положительным выходным выводом P и между второй средней точкой M2 и отрицательным выходным выводом N. В первом рабочем режиме Mi вторая средняя точка M2 отсоединена от отрицательного выходного вывода N, и точка соединения V соединена с отрицательным выходным выводом N, чтобы подключить первый полумост HB1 и второй полумост HB2 параллельно к сигнальному выходу и на сигнальном выходе выдать испытательный сигнал с высоким испытательным током ia. [0031] It can also be imagined that a filter inductor Lx is located between the second midpoint M2 and the negative output terminal N. Also, a corresponding filter inductor Lx can be provided between the first midpoint M1 and the positive output terminal P and between the second midpoint M2 and negative output terminal N. In the first working mode Mi, the second midpoint M2 is disconnected from the negative output terminal N, and the connection point V is connected to the negative output terminal N, to connect the first half-bridge HB1 and the second half-bridge HB2 in parallel to the signal output, and at the signal output output test signal with high test current ia.

[0032] Вместо этого в первом рабочем режиме Mi первая средняя точка M1 могла бы отсоединяться от положительного выходного вывода P, при этом точка соединения V соединяется с положительным выходным выводом P, чтобы подключить первый полумост HB1 и второй полумост HB2 параллельно к сигнальному выходу и выдать на сигнальном выходе испытательный сигнал с высоким испытательным током ia. В этом случае предпочтительно, если между второй средней точкой M2 и отрицательным выходным выводом N предусмотрена катушка Lx индуктивности фильтра.[0032] Instead, in the first operating mode Mi, the first midpoint M1 could be disconnected from the positive output terminal P, while the connection point V is connected to the positive output terminal P, to connect the first half-bridge HB1 and the second half-bridge HB2 in parallel to the signal output and output at the signal output test signal with high test current ia. In this case, it is preferable if a filter inductor Lx is provided between the second midpoint M2 and the negative output terminal N.

[0033] Переключение соединения второй средней точки M2 от отрицательного выходного вывода N на точку соединения V и обратно (или по выбору первой средней точки M1 от отрицательного выходного вывода N на точку соединения V и обратно) осуществляется предпочтительно посредством управляемого, например переключающим блоком 7, первого переключателя R1, причем в представленном выполнении точка соединения V соединена с массой, и первый переключатель R1 отсоединяет отрицательный выходной вывод N от второй средней точки и переключает на массу. [0033] Switching the connection of the second midpoint M2 from the negative output terminal N to the connection point V and vice versa (or optionally the first midpoint M1 from the negative output terminal N to the connection point V and vice versa) is preferably carried out by means of a controlled, for example, switching unit 7, the first switch R1, wherein in the embodiment shown the connection point V is connected to ground, and the first switch R1 disconnects the negative output terminal N from the second midpoint and switches to ground.

[0034] Во втором рабочем режиме Mu вторая средняя точка M2 соединена с отрицательным выходным выводом N и отсоединена от точки соединения V (что здесь осуществляется также посредством первого переключателя R1), чтобы включить последовательно первый полумост HB1 и второй полумост HB2 и выдать на сигнальном выходе испытательный сигнал с высоким испытательным напряжением ua. [0034] In the second operating mode Mu, the second midpoint M2 is connected to the negative output terminal N and disconnected from the connection point V (which is also done here by the first switch R1) to turn on the first half-bridge HB1 and the second half-bridge HB2 in series and output at the signal output test signal with high test voltage ua.

[0035] Естественно, это выполнение первого переключателя R1, который реализует две функции (отсоединение отрицательного выходного вывода N от второй средней точки M2, а также подключение второй средней точки M2 к массе), а также выполнение второго переключателя R2, который также реализует несколько функций (подключение/шунтирование катушки Lx индуктивности фильтра и соединение первой и второй средней точки M1, M2), соответственно, является предпочтительным. Вместо этого может также предусматриваться, например, соответствующий переключатель для каждой функции, например переключатель для подключения (или переключения) катушки Lx индуктивности фильтра, переключатель для соединения первой и второй средней точки M1, M2, переключатель для подключения конденсатора Cx фильтра, переключатель для отсоединения второй средней точки M2 от отрицательного выходного вывода, переключатель для подключения второй средней точки M2 к массе - или любая их комбинация.[0035] Naturally, this is the implementation of the first switch R1, which implements two functions (disconnecting the negative output terminal N from the second midpoint M2, as well as connecting the second midpoint M2 to ground), as well as the implementation of the second switch R2, which also implements several functions (connecting/bypassing the filter inductor Lx and connecting the first and second midpoints M1, M2), respectively, is preferable. Instead, for example, a corresponding switch for each function may also be provided, such as a switch for connecting (or switching) the filter inductor Lx, a switch for connecting the first and second midpoint M1, M2, a switch for connecting the filter capacitor Cx, a switch for disconnecting the second midpoint M2 from the negative output terminal, a switch to connect the second midpoint M2 to ground - or any combination of these.

[0036] На фиг. 3a представлена схема соединений усилителя 8 из фиг. 2 в первом рабочем режиме Mi. Первый переключатель R1 (не показан) соединяет отрицательный выходной вывод N с точкой соединения V (т.е. переключает здесь как отрицательный выходной вывод N, так и точку соединения V к массе) и отсоединяет выходной вывод N от второй средней точки M2. [0036] FIG. 3a shows the connection diagram of the amplifier 8 of FIG. 2 in the first working mode Mi. The first switch R1 (not shown) connects the negative output terminal N to the connection point V (i.e. switches both the negative output terminal N and the connection point V to ground here) and disconnects the output terminal N from the second midpoint M2.

[0037] Второй переключатель R2 (не показан) подключает в первом рабочем режиме Mi полумосты HB1, HB2 параллельно, шунтирует здесь также конденсатор Cx фильтра и соединяет первую среднюю точку M1 с второй средней точкой M2 (соответственно через катушки L'). Второй переключатель R2 находится в положении, в котором катушка Lx индуктивности фильтра включается между первой средней точкой M1 и положительным выходным выводом P. Третий переключатель R3 разомкнут, чтобы не шунтировать катушку Lx индуктивности фильтра. Посредством параллельного включения полумостов HB1, HB2 в первом рабочем режиме Mi на сигнальном выходе испытательный ток ia испытательного сигнала может удваиваться. Если, например, применяемые в полумостах HB1, HB2 переключающие элементы S1, S2, S3, S4 (например, выполненные как транзисторы) могут, соответственно, выдерживать 15 A, то посредством параллельного включения двух полумостов HB1, HB2, возможна выдача испытательного сигнала с высоким испытательным током ia, например в диапазоне 30 A. Если дополнительные полумосты подключаются параллельно к обоим полумостам HB1, HB2, то может вырабатываться испытательный сигнал с еще более высоким испытательным током ia. [0037] The second switch R2 (not shown) connects in the first operating mode Mi the half-bridges HB1, HB2 in parallel, shunts here also the filter capacitor Cx and connects the first midpoint M1 to the second midpoint M2 (respectively via the coils L'). The second switch R2 is in a position where the filter inductor Lx is connected between the first midpoint M1 and the positive output terminal P. The third switch R3 is open so as not to bypass the filter inductor Lx. By connecting the half-bridges HB1, HB2 in parallel in the first operating mode Mi at the signal output, the test current ia of the test signal can be doubled. If, for example, the switching elements S1, S2, S3, S4 used in half-bridges HB1, HB2 (for example, made as transistors) can withstand 15 A, then by connecting two half-bridges HB1, HB2 in parallel, it is possible to output a test signal with a high test current ia, for example in the range of 30 A. If additional half-bridges are connected in parallel to both half-bridges HB1, HB2, a test signal with an even higher test current ia can be generated.

[0038] Первый переключающий элемент S1 и второй переключающий элемент S2 первого полумоста HB1 переключаются попеременно, также третий переключающий элемент S3 и четвертый переключающий элемент S4 второго полумоста HB2 переключаются попеременно. Если первый переключающий элемент S1 активен, то второй переключающий элемент S2 неактивен - и наоборот. Также третий переключающий элемент S3 активен, если четвертый переключающий элемент S4 неактивен - и наоборот. Скважность описывает известным образом отношение управляющих сигналов переключающих элементов S1, S2, S3, S4 полумостов HB1, HB2, т.е. здесь отношение управляющих сигналов первого переключающего элемента S1 ко второму переключающему элементу S2 для первого полумоста HB1 и отношение управляющих сигналов третьего переключающего элемента S3 к четвертому переключающему элементу S4 для второго полумоста HB2. Предпочтительно первый полумост HB1 и второй полумост HB2 управляются с той же самой скважностью. Управляющие сигналы генерируются блоком генерации импульсов. Предпочтительно переключающий блок 7 является интегральным компонентом блока генерации импульсов.[0038] The first switching element S1 and the second switching element S2 of the first half-bridge HB1 alternately switch, and the third switching element S3 and the fourth switching element S4 of the second half-bridge HB2 alternately switch. If the first switching element S1 is active, then the second switching element S2 is inactive and vice versa. Also the third switching element S3 is active if the fourth switching element S4 is inactive and vice versa. The duty cycle describes in a known way the ratio of the control signals of the switching elements S1, S2, S3, S4 of the half-bridges HB1, HB2, i.e. here, the ratio of the control signals of the first switching element S1 to the second switching element S2 for the first half-bridge HB1 and the ratio of the control signals of the third switching element S3 to the fourth switching element S4 for the second half-bridge HB2. Preferably, the first half bridge HB1 and the second half bridge HB2 are driven with the same duty cycle. The control signals are generated by the pulse generation unit. Preferably, the switching unit 7 is an integral component of the pulse generation unit.

[0039] В первом рабочем режиме Mi первый полумост HB1 и второй полумост HB2 управляются предпочтительно со сдвигом на 180°, благодаря чему для вырабатываемых полумостами HB1, HB2 выходных токов i1, i2 полумостов получаются соответствующие (имеющие треугольную форму) токи пульсаций, которые смещены на 180° друг к другу. Испытательный ток ia испытательного сигнала получается из суммы выходных токов i1, i2 полумостов. При этом при скважности 50% токи пульсаций обоих выходных токов i1, i2 полумостов гасятся. При скважностях, не равных 50%, токи пульсаций выходных токов i1, i2 полумостов гасятся не полностью, а частично. На фиг. 3a в первом рабочем режиме Mi регулируется испытательный ток ia испытательного сигнала.[0039] In the first operating mode Mi, the first half-bridge HB1 and the second half-bridge HB2 are preferably controlled with a shift of 180°, whereby for the output currents i1, i2 of the half-bridges generated by the half-bridges HB1, HB2, corresponding (triangular-shaped) ripple currents are obtained, which are shifted by 180° to each other. The test current ia of the test signal is obtained from the sum of the output currents i1, i2 of the half-bridges. In this case, at a duty cycle of 50%, the ripple currents of both output currents i1, i2 of the half-bridges are extinguished. With duty cycles not equal to 50%, the ripple currents of the output currents i1, i2 of the half-bridges are not completely damped, but partially. In FIG. 3a in the first operating mode Mi, the test current ia of the test signal is adjusted.

[0040] На фиг. 4a для первого рабочего режима Mi на верхнем графике в качестве примера изображены управляющие сигналы для первого переключающего элемента S1 и третьего переключающего элемента S3 со скважностью 50% и со сдвигом на 180° друг к другу. Изображенное незначительное смещение управляющих сигналов служит только для того, чтобы иметь возможность визуально отличить друг от друга перекрывающиеся управляющие сигналы на чертежах. Для управляющего сигнала предусмотрен период переключения T. Соответственно, на среднем графике изображен результирующий сигнал напряжения u1 в первой средней точке M1 и результирующий сигнал напряжения u2 во второй средней точке M3. Из сигналов напряжения u1, u2, в свою очередь, получаются первый выходной ток i1 полумоста в катушке L' индуктивности фильтра линии, соединенной с первой средней точкой М1, и второй выходной ток i2 полумоста в катушке L' индуктивности фильтра линии, соединенной со второй средней точкой М2. Отсюда получается испытательный ток ia испытательного сигнала как суммарный ток из выходных токов i1, i2 полумостов, причем в изображенном на фиг. 5a случае в испытательном сигнале не возникает тока пульсации. [0040] In FIG. 4a for the first operating mode Mi, the top graph shows, by way of example, the control signals for the first switching element S1 and the third switching element S3 with a duty cycle of 50% and offset by 180° to each other. The depicted slight offset of the control signals serves only to be able to visually distinguish from each other the overlapping control signals in the drawings. A switching period T is provided for the control signal. Accordingly, the middle graph shows the resulting voltage signal u1 at the first midpoint M1 and the resulting voltage signal u2 at the second midpoint M3. The voltage signals u1, u2 in turn produce a first half-bridge output current i1 in the line filter inductor L' connected to the first midpoint M1 and a second half-bridge output current i2 in the line filter inductor L' connected to the second midpoint. point M2. This results in the test current ia of the test signal as the sum of the output currents i1, i2 of the half-bridges, and in the case shown in FIG. 5a, no ripple current occurs in the test signal.

[0041] На фиг. 4b изображены управляющие сигналы для первого переключающего элемента S1 и второго переключающего элемента S3 со скважностью 40% (вновь сдвинутые на 180° друг к другу). Ток пульсаций испытательного тока ia здесь больше не равен нулю, но имеет по отношению к частоте управляющих сигналов удвоенную частоту, причем также амплитуда тока пульсаций ослабляется.[0041] FIG. 4b shows the control signals for the first switching element S1 and the second switching element S3 with a duty cycle of 40% (again shifted by 180° to each other). The test current ripple current ia is no longer zero here, but has twice the frequency in relation to the frequency of the control signals, and the amplitude of the ripple current is also attenuated.

[0042] На фиг. 3b изображена схема соединений усилителя 8 из фиг. 2 во втором рабочем режиме Mu. Первый переключатель R1 (не показан) соединяет отрицательный выходной вывод N со второй средней точкой M2 и отсоединяет отрицательный выходной вывод N от точки соединения V (т.е. здесь от массы). К тому же здесь во втором рабочем режиме Mu конденсатор Cx фильтра включен между положительным выходным выводом P и отрицательным выходным выводом N, так как второй переключатель R2 не шунтирует конденсатор Cx фильтра. Второй переключатель R2 шунтирует здесь, однако, катушку Lx индуктивности фильтра. На фиг. 3b во втором рабочем режиме Mu регулируется испытательное напряжение ua испытательного сигнала.[0042] FIG. 3b shows the connection diagram of the amplifier 8 of FIG. 2 in the second operating mode Mu. The first switch R1 (not shown) connects the negative output terminal N to the second midpoint M2 and disconnects the negative output terminal N from the connection point V (ie here from ground). Also here, in the second operating mode Mu, the filter capacitor Cx is connected between the positive output terminal P and the negative output terminal N, since the second switch R2 does not bypass the filter capacitor Cx. The second switch R2 bridges here, however, the filter inductor Lx. In FIG. 3b, in the second operating mode Mu, the test voltage ua of the test signal is adjusted.

[0043] Фиг. 3c также представляет второй рабочий режим Mu, который, однако, отличается от второго рабочего режима Mu, соответствующего фиг. 4b, тем, что третий переключатель R3 разомкнут и обеспечивает то, что катушка Lx индуктивности фильтра не шунтируется. На фиг. 3c во втором рабочем режиме Mu регулируется испытательный ток ia испытательного сигнала. Тем самым во втором рабочем режиме Mu становится возможным выдавать испытательный ток с высоким качеством сигнала и надежным режимом регулирования на низкоомные и на высокоомные нагрузки Z. [0043] FIG. 3c also represents the second operating mode Mu, which, however, differs from the second operating mode Mu corresponding to FIG. 4b in that the third switch R3 is open and ensures that the filter inductor Lx is not shunted. In FIG. 3c in the second operating mode Mu, the test current ia of the test signal is adjusted. In this way, in the second operating mode Mu, it becomes possible to supply a test current with high signal quality and a reliable control mode to low-resistance and high-resistance loads Z.

[0044] Разумеется, также возможно, однако не показано на чертежах, регулировать испытательное напряжение в первом рабочем режиме Mi. В следующей таблице кратко описано, на каких чертежах изображены какие рабочие режимы Mi, Mu и какие типы регулирования (регулирование испытательного тока ia, регулирование испытательного напряжения ua):[0044] Of course, it is also possible, but not shown in the drawings, to adjust the test voltage in the first operating mode Mi. The following table briefly describes which drawings show which operating modes Mi, Mu and which types of regulation (test current regulation ia, test voltage regulation ua):

Первый рабочий режим MiMi first working mode Второй рабочий режим MuMu second operating mode Регулирование испытательного тока iaTest current regulation ia Фиг. 3aFig. 3a Фиг.3cFig.3c Регулирование испытательного напряжения uaTest voltage regulation ua (не показано)(not shown) Фиг.3bFig. 3b

[0045] На фиг. 5a изображены управляющие сигналы для первого переключающего элемента S1 и второго переключающего элемента S2 во втором рабочем режиме Mu. Незначительное смещение изображенных управляющих сигналов служит для того, чтобы иметь возможность визуально различать управляющие сигналы друг от друга на чертежах. На фиг. 5a показана скважность 50%, что означает, что управляющие сигналы находятся в фазе друг с другом. Выходные напряжения u1, u2 полумостов на первой и второй средней точке M1, M2 имеют одинаковую форму, как управляющие сигналы, благодаря чему пульсации токов катушки, протекающих через катушку L' индуктивности фильтра линии, компенсируются. Сигнал напряжения ua получается из разности напряжений u1, u2 полумостов, за счет чего в представленном случае не возникают пульсации напряжения, а устанавливается испытательное напряжение ua, равное нулю. [0045] FIG. 5a shows the control signals for the first switching element S1 and the second switching element S2 in the second operating mode Mu. The slight offset of the depicted control signals serves to be able to visually distinguish the control signals from each other in the drawings. In FIG. 5a shows a duty cycle of 50%, which means that the control signals are in phase with each other. The output voltages u1, u2 of the half-bridges at the first and second mid-points M1, M2 have the same shape as control signals, whereby the ripple of the coil currents flowing through the line filter inductor L' is compensated. The voltage signal ua is obtained from the voltage difference u1, u2 of the half-bridges, due to which, in the case presented, there are no voltage ripples, but the test voltage ua is set to zero.

[0046] На фиг. 5b показана скважность 40%, а на фиг. 5c скважность 60%. Таким образом, получается испытательное напряжение ua (вновь из разности напряжений u1, u2 полумостов), которое имеет удвоенную частоту управляющих сигналов. Тем самым пульсации токов катушки, протекающих через катушку L' индуктивности фильтра линии, в сумме компенсируются наполовину, за счет чего в дальнейшем, из-за удвоенной частоты управляющих сигналов, пульсации напряжения испытательного напряжения ua на конденсаторе Cx фильтра уменьшаются наполовину.[0046] FIG. 5b shows a duty cycle of 40% and FIG. 5c duty cycle 60%. Thus, a test voltage ua is obtained (again from the voltage difference u1, u2 of the half-bridges), which has twice the frequency of the control signals. Thus, the ripple of the coil currents flowing through the inductor L' of the line filter is halved in total, due to which, due to the doubled frequency of the control signals, the ripple of the test voltage ua on the filter capacitor Cx is reduced by half.

Claims

1. Amplifier (8) for a tester (10) for testing an electrical component, moreover, the amplifier (8) is configured to issue a test signal at the signal output between the positive output terminal (P) and the negative output terminal (N), and moreover, the amplifier (8 ) contains the first half-bridge (HB1), which has the first switching element (S1) and connected through the first midpoint (M1) in series with the first switching element (S1), the second switching element (S2), and the second half-bridge (HB2), which has a third switching element (S3) and connected through the second midpoint (M2) in series with the third switching element (S3) the fourth switching element (S4), characterized in that a switching unit (7) is provided, which is designed so that in the first operating mode ( Mi) connect the first midpoint (M1) of the first half-bridge (HB1) with the second midpoint (M2) of the second half-bridge (HB2) and connect to one of the output pins (P, N) of the signal output, and in the second operating mode (Mu) connect each of the first midpoint (M1) of the first half-bridge (HB1) and the second midpoint (M2) of the second half-bridge (HB2) to one of the output terminals (P, N) of the signal output, and the fact that the amplifier (8) is additionally designed as , so that in the first operating mode (Mi) to control the first half-bridge (HB1) with control signals that are 180 degrees out of phase with respect to the control signals to control the second half-bridge (HB2), and in the second operating mode (Mu) to control the first half-bridge (HB1) and a second half-bridge (HB2) with in-phase control signals.

2. Amplifier (8) according to claim 1, characterized in that the amplifier (8) contains the first source of constant voltage (UQ1) and connected in series through the connection point (V) the second source of constant voltage (UQ2), each of the first half-bridge ( HB1) and the second half-bridge (HB2) is connected in parallel to the first and second DC voltage sources connected in series (UQ1, UQ2).

3. Amplifier (8) according to claim 2, characterized in that in the first operating mode (Mi) the first midpoint (M1) is connected to the positive output terminal (P), and the second midpoint (M2) is connected to the positive output terminal ( P) and disconnected from the negative output terminal (N), and the connection point (V) is connected to the negative output terminal (N).

4. Amplifier (8) according to claim 2, characterized in that in the second operating mode (Mu) the first midpoint (M1) is connected to the positive output terminal (P) and the connection point (V) is disconnected from the second midpoint (M2 ) and connected to the negative output terminal (N).

5. Amplifier (8) according to claim 4, characterized in that in the second operating mode (Mu) the connection of the second midpoint (M2) with the negative output terminal (N) is carried out through the first switch (R1), which is controlled by the switching unit (7 ).

6. Amplifier (8) according to one of paragraphs. 1-5, characterized in that a filter capacitor (Cx) is provided, which, preferably in the second operating mode (Mu), can be connected between the positive output terminal (P) and the negative output terminal (N).

7. Amplifier (8) according to one of paragraphs. 1-6, characterized in that a filter inductor (Lx) is provided at the signal output, which has an inductance preferably switched and/or shunted by means of a switching unit (7).

8. Tester (10) for testing electrical components, preferably a control device (6) switching device (5) electrical switching equipment (4), containing an amplifier (8) according to one of paragraphs. 1-7, which outputs a test signal to test electrical components.