SE429593B - Strommatningsvexel for separering av en signalstrom och en matningsstrom - Google Patents

Description

lO .15 20 25 30 35 7807378-0 gig. 4 utgör en ekvivalent krets till kopplingen i fig. 3. §ig¿_§ visar en strömförsörjningsväxel likartad den i fig. 1 och med för- bikoppling av matningsströmmen. Pig. 6 är ett utföringsexempel på 'en strömförsörjningsväxel för likströmsseriematning med förstär- karnas belastningsmotstând parallellkopplade. Pig. 7 visar ett utföringsexempel med en på utgångssidan belägen shunttransformator.

Pig. 2 visar en krets, som i huvudsak skiljer sig från kret- sen enligt den andra varianten i fig. 1 därigenom, att lednings- drosselns Dr lindningsändar är korsade så att en potentialomkast- ning erhålles. Härigenom bortfaller behovet av den tidigare för likströmsmatningen erforderliga högpassfilterspolen L1 i tvärgrenen.

Vid kretsen i fig. 2 övertar den ena, med LD betecknade lindningen i ledningsdrosseln Dr både lågpassfilterspolens L2 funktion och funktionen hos den för likströmsmatningen inrättade högpassfilter- spolen L1 i fig. 1. ' _ Yid anordningen enligt fig. 2 fungerar ledningsdrosseln Dr dels som en bredbandig ledningstransformator, vars inverkan på nyttosignalen är försumbar till följd av att de motstående lind- níngsändarna ligger på samma högfrekvenspotential, och dels som en stor induktans för störströmmar från förstärkaringången till förstärkarutgången. _ En ytterligare, i fig. 3 och 4 visad koppling enligt upp- finningen erhålles om, såsom vid en anordning enligt fig. 5, be- lastningsmotstånden är parallellkopplade i de båda, för fram- och återriktningen inrättade förstärkarna, och likströmmen förbi- kopplas ensidigt vid förstärkaren. Pig. 5 visar en med utgångs- punkt från kopplingen i fig. 1 erhållen strömförsörjningsväxel med en på nyssnämnt sätt inrättad shuntning av matningsströmmen.

Det vid en dylik anordning erforderliga, av åtminstone en högspän- ningskondensator Cu och två spolar L1 och L3 bestående lâgpass- filtret reduceras vid den enligt uppfinningen utförda, i fig. 3 och H visade kopplingen till en enda spole LTP, eftersom de båda vid förstärkarens in- och utgångssida befintliga högpasskondensa- torerna C3 och C'3, vilka hindrar likströmmen att påverka förstär- karens referenspotential, samtidigt kan utnyttjas som lågpasskon- densatorer.

För en mer detaljerad beskrivning av fig. 3 kan nämnas, att kabelimpedansen mellan ingångsklämmorna 1 och 3 visas schematiskt, varvid anslutningsklämman 1 symboliserar kabelns innerledare och 10 15 20 25' 30 35 140 7807378-0 klämman 3 dennas ytterledare. Anslutningsklämman 1 är förbunden med líndningen LD hos den med korsade lidningsåndar försedda led- ningsdrosseln, under det att ingângsklämman 3 via en kondensator C1 är förbunden med ledningsdrosselns andra lindning. Drosselns lindning LD är med sin mot förstärkaren vända ände 2 ansluten dels över högpasskondensatorn C3 till förstärkarens referenspotential B och dels via en spole LTP till motsvarande anslutning 2 hos lind- ningen L'D i den på utgângssidan belägna drosseln. Pâ förstärkarens utgángssida finns en med kretsen på ingångssidan analog krets, var- vid ekvivalenta komponenter på utgångssidan försetts med prim- tecken för att underlätta identifieringen.

För att belysa kopplingsvägarna från förstärkarutgången till förstärkaríngången samt omvänt, visas kretsen enligt fig. 3 i an- norlunda form i fig. U. De i fig. 3 införda beteckningarna har här- vid bibehållits. Förstärkarens utgångsklämmor C och D, mellan vilka utspänningen UA föreligger, visas till vänster i fig. H och är för- bundna med varandra via en seriekoppling bestående av en generator och ett motstånd R1. Förstärkarens ingångsklämmor A och B, mellan vilka föreligger inspänningen UE, visas i högra delen av fig. H och ' är förbundna med varandra via en parallellkoppling bestående av en mätanordning_och ett därtill hörande inre motstånd R2. Förstärkarens utgångsklämma D är förbunden med dennas íngângsklämma B via en ge- nomgående, på referenspotentialen liggande ledning. Utgångsklämman C är förbunden med förstärkarens ingångsklämma A via en längsgren.

I riktning från utgångsklämman C-till ingångsklämman A innehåller denna längsgren kopplingspunkten ü', ledningsdrosselns lindning L'D, kondensatorn C'1, punkten 3', den avgrenade kabelimpedansen Z, kon- densatorn C2 samt i symmetri härtill motsvarande, före förstärka- ren inkopplade komponenter. Serieväxelns andra lindning II är för- bunden dels med kabelimpedansens Z andra ände respektive med punk- ten 1' och dels via punkten 2' och kondensatorn C'3 respektive C3 med den genomgående förbindelsen mellan förstärkarens íngångsklämma B och utgångsklämma D. Punkterna 2 och 2' är förbundna med varandra via spolen LTP.

Den i fig. H visade kretsen skall nu först betraktas utan hän- syn till likströmsshuntningen LTP. Då en spänning UA påtryckes mel- lan punkterna C och D, uppträder en ström i1, som vid ändlig dros- selínduktans L'D uppdelas i strömmarna i2 och is vid punkten 3'.

Härvid flyter strömmen iz via kondensatorn C2 och strömmen ia via drossellindningen II och kondensatorn C'3 i huvudsak tillbaka till 10 15 20 25 30 35 H0 7807378-0 källan. Strömmen i2, som inom överföringsomrâdet är väsentligt mindre än strömmen is, ger upphov till en spänning UK över kon- densatorn CZ. Denna ström ger i analogi till den tidigare be- skrivna återmatningsvägen upphov till en ström ik respektive en spänning UB vid förstärkaringången.

Inom överföringsområdet är det således i huvudsak lågpass- -T-länken L'D, C2, LD som är ansvarig för cirkulationsdämpningen ln UA/UB. Induktanserna LD och L'D är härvid fullt verksamma, eftersom den genom drossellindningen I flytande, återmatningen åstadkommande strömmen iz i lindningen II inte har någon kompen- serande motström. Högpasskondensatorerna C1, C'1 och Cá, C'3 bi- drar till cirkulationsdämpningen i nämnvärd grad endast under över- föringsområdet.

Till följd av likströmsshuntningen LTP erhålles ännu en åter- föringsväg, som kommer till stånd genom uppdelning av strömmen i3 i strömmarna in och is, där is < Merparten av strömmen i3 flyter inom överföringsområdet via högpasskondensatorn C'3 tillbaka till källan i form av strömmen in.

Dessutom âtermatas större delen av strömmen is via kondensatorn C3, varför endast den relativt ringa återmatningsströmmen iTP når för- stärkaringången. Till följd av spolen LTP bildas således en av kom- ponenterna C3,gLTP och C'3 bestående lågpass-77-länk, som ligger parallellt med lâgpass-T-länken. Lindningarna LD respektive L'D bi- drager ej till den andra vägens lågpassdämpning, eftersom strömmar- na in och is existerar i full grad endast i det fall att L'D= OG och i2 = O gäller.

Genom lämplig dimensionering av komponenterna LD, L'D, LTP och C3 samt C'3-kan tillräckligt stora värden erhållas för cirkulations- dämpningen under beaktande av parasiteffekterna.

I fig. 6 visas ett ytterligare exempel pl en strömförsörj- ningsväxel som med avseende på likströmsmatningen uppvisar paral- lellkopplade belastningsmotstånd RV1 och RV2, vilka visas i de i motsatt riktning drivna förstärkarna RV1 och RV2. Den del av ström- försörjningsväxeln som tillhör förstärkaren V1 överensstämmer här- vid med strömförsörjningsväxeln för förbikoppling av matningsström- men viddeni motsatt riktning matade förstärkaren i fig. 3.

Den strömförsörjningsväxeldel som är tillordnad förstärka- ren V2 uppvisar på ingångssidan en ledningsdrossel, vars lindning LD på ingångssidan är förbunden med koaxialkabelns A1 innerledare och på sin andra sida är ansluten till förstärkarnas V1 och V2 10 15 20 25 30 35 H0 7807378-0 5 referenspotential. Nyssnämnda drossels andra lindning är dels förbunden med koaxialkabelns ytterledare och dels via en hög- spänningskondensator C1 med förstärkarens V2 ingång. Vid för- stärkarens V2 utgångssida finns en med ingångssidan ekvivalent kopplingsanordning, varvid motsvarande element försetts med prim- tecken. Enda skillnaden är att en spärrkondensator CO är inkopp- lad mellan förstärkarreferenspotentialen och utgångsdrosselns lindning L'D. Kondensatorns till lindningen anslutna elektrod är förbunden med de likströmsmässigt parallellkopplade belast-_ ningsmotstânden RV2 och RV1 i förstärkarna V2 och V1.

Pig. 7 visar ännu ett sätt att realisera kretsen enligt upp- finningen för en riktning av den i fig. 6 visade växeln. I överens- stämmelse med anordningen i fig. 6 finns vid förstärkarens V2 in- gång en potentialomkastande seriedrossel. Den vid anordningen i fig. 6 efter förstärkaren V2 inkopplade, potentialomkastande seriedrosseln är dock i detta fall ersatt av en ledningstrans- formator U, varvid de mot förstärkaren V2 vända lindningsändarna är korsade och således ger upphov till en potentialomkastning.

Ledningstransformatorns U andra lindning har sin ena ände ansluten till utgångskoaxialkabelns innerledare, och sin andra ände ansluten dels till förstärkarnas belastningsmotstånd RV2 och RV1, dels via en högspänningskondensator C'1 till koaxialkabelns ytterledare. Den speciella fördelen med denna variant av uppfinningen består däri, att man kan avvara den spärrkondensator Co (jämför fíg. 6) som van- ligen ligger i serie med en högpasspole och som mellan sina belägg uppvisar en spänning svarande mot förstärkarens matningsspänning.

Vidare kommer den för induktionsspänningar, exempelvis blixtned- slag, speciellt utsatta förstärkarutgången att skyddas bättre ge- nom användning av transformatorn U, eftersom en kraftig induktions- ström medför att transformatorns induktans i långtgående grad för- svinner, vilket försvårar blixtenergins överföring till förstär- karutgången. Avkopplingen mellan förstärkarens in- och utgångar måste härvid vid höga frekvenser till stor del övertagas av den på ingångssidan belägna seriedrosseln i förening med lågpasskonden- satorn C2.

De drosslar eller transformatorer som används vid den enligt uppfinningen utförda strömförsörjningsväxeln och på vilka man måste ställa speciella högspänningskrav, realiseras speciellt gynnsamt med användning av bifilärlindningar, av vilka den ena består av teflonisolerad och den andra av lackisolerad koppartràd.

Claims (3)

-a 80 ~J OJ 8'Û fil 6 Patentkrav

1. Strömmatningsväxel för separering av en signalström och en matningsström, speciellt för strömförsörjning av fjärrmatade ledningsöverdrag, vilka innefattar såväl seriekopplade hög- och lågpassfilter som ledningsdrosslar, som uppvisar mycket ringa mot- stånd för signalström som passerar lindningarna i inbördes motsatt riktning, under det att de uppvisar mycket stort motstånd för stör- strömmar som genomflyter endast en av líndningarna, k ä n n e- t e c k n a d av att de utgångssidigt belägna lindningsändarna hos en före en ledningsförstärkare (V) inkopplad ledningsdrossel (Dr), liksom de ingângssidigt belägna lindningsändarna hos en efter en ledningsförstärkare (V) inkopplad ledningsdrossel (Dr),är korsade.

2. Strömmatningsväxel enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att den på utgångssidan belägna ledningsdrosseln är utförd såsom n shunttransformator (U), vars mot ledningsförstärkaren (V) vända lind- ningsändar är korsade.

3. Strömmatningsväxel enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a d av att åtminstone en av ledningsdrosslarna har formen av en bifilärlindad transformator med en av lackisolerad koppartrâd bestående lindning och en av teflonisolerad koppartråd bestående lindning.