CS271561B1 - Insulating element connection with current output - Google Patents
Insulating element connection with current output Download PDFInfo
- Publication number
- CS271561B1 CS271561B1 CS874825A CS482587A CS271561B1 CS 271561 B1 CS271561 B1 CS 271561B1 CS 874825 A CS874825 A CS 874825A CS 482587 A CS482587 A CS 482587A CS 271561 B1 CS271561 B1 CS 271561B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- terminal
- output
- winding
- input
- supply
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 56
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 18
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 abstract 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 abstract 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Description
Vynález se týká zapojení izolačního členu s proudovým výstupem, který má napěťový vstup, proudový výstup i napájení vzájemně galvanicky oddělené.The invention relates to the connection of an insulating member with a current output having a voltage input, a current output and a power supply galvanically isolated from each other.
Dosud známé izolační členy s proudovým výstupem zajišťují jen galvanické oddělení mezi vstupním a výstupním signálem. Nezajišťují galvanické oddělení výstupního proudového signálu od napájení. Tato uspořádání nelze použít v systémech se společným napájecím napětím a se zvýšenými nároky na spolehlivost a bezpečnost provozu, kde se vyžaduje paralelní chod více obvodů s proudovým výstupem v záskokovém režimu. Ani použití izolovaných napájecích zdrojů pro Jednotlivé proudové výstupy neřeší paralelní chod více obvodů s proudovými výstupy, protože výběr příslušného proudového výstupu je nutné zajistit opět galvanicky odděleným spínacím prvkem.The current isolation elements with current output only provide galvanic separation between the input and output signals. They do not provide galvanic separation of the output current signal from the power supply. These arrangements cannot be used in systems with common supply voltage and with increased demands on reliability and safety of operation, where parallel operation of multiple circuits with current output in standby mode is required. Even the use of insulated power supplies for individual current outputs does not solve the parallel operation of several circuits with current outputs, since the selection of the appropriate current output must be ensured by a galvanically isolated switching element again.
Tyto nedostatky do značné míry odstraňuje zapojení izolačního členu s proudovým výstupem podle vynálezu. První vstupní svorka zapojení je spojena se středem prvního vinutí oddělovacího transformátoru. Druhá vstupní svorka zapojení je spojena se vstupem modulátoru. První výstup modulátoru je spojen s prvním krajním vývodem prvního vinutí oddělovacího transformátoru. Druhý krajní vývoj je spojen se druhým výstupem modulátoru. První řídicí svorka modulátoru je spojena s prvním krajním vývodem prvního řídicího vinutí napájecího transformátoru. Druhý krajní vývod prvního řídicího vinutí je spojen se druhou řídicí svorkou modulátoru. První řídicí svorka demodulátoru je spojena s prvním krajním vývodem druhého řídicího vinutí napájecího transformátoru. Druhý krajní vývod řídicího vinutí je spojen se druhou řídicí svorkou demodulátoru. První vstup demodulátoru je spojen s prvním krajním vývodem druhého vinutí oddělovacího transformátoru. Druhý krajní vývod druhého vinutí je spojen se druhým vstupem demodulátoru. Střední vývod druhého vinutí oddělovacího transformátoru je spojen s neinvertujícím vstupem operačního zesilovače. Invertující vstup operačního zesilovače je spojen s výstupem demodulátoru. Střední vývod budicího vinutí napájecího transformátoru je spojen s první napájecí svorkou zapojení. Druhá napájecí svorka zapojení je spojena s napájecím vstupem oscilátoru. První výstup oscilátoru je spojen s prvním krajním vývodem budicího vinutí napájecího transformátoru. Druhý krajní vývod budicího vinutí je spojen se druhým výstupem oscilátoru. Podstata vynálezu spočívá v tom, že ovládací vstup oscilátoru je spojen s ovládací svorkou zapojení. První výstupní svorka zapojení je spojena se třetím výstupem zpětnovazebního obvodu. Druhý výstup zpětnovazebního obvodu je spojen s invertujícím vstupem operačního zesilovače. Neinvertující vstup operačního zesilovače je spojen s prvním výstupem zpětnovazebního obvodu. Vstup zpětnovazebního obvodu je spojen s výstupem operačního zesilovače. Kladná napájecí svorka operačního zesilovače Je spojena se druhým výstupem usměrňovacího bloku. Druhý vstup usměrňovacího bloku Je spojen se druhým krajním vývodem napájecího vinutí napájecího transformátoru. První krajní vývod napájecího vinutí je spojen s prvním vstupem usměrňovacího bloku. První výstup usměrňovacího bloku je spojen se zápornou napájecí svorkou operačního zesilovače. Střední vývod napájecího vinutí napájecího transformátoru je spojen se zemí. Se zemí je také spojena katoda oddělovací diody. Anoda oddělovací diody je spojena se druhou výstupní svorkou zapojení.These drawbacks are largely eliminated by the wiring of the current output insulating member according to the invention. The first wiring input terminal is connected to the center of the first winding of the isolation transformer. The other wiring input terminal is connected to the modulator input. The first output of the modulator is coupled to the first extreme terminal of the first winding of the isolation transformer. The second extreme development is associated with the second output of the modulator. The first control terminal of the modulator is connected to the first extreme terminal of the first control winding of the power transformer. The second extreme terminal of the first control winding is connected to the second modulator control terminal. The first demodulator control terminal is coupled to the first extreme terminal of the second power transformer control winding. The second outer terminal of the control winding is connected to the second control terminal of the demodulator. The first input of the demodulator is connected to the first extreme outlet of the second winding of the isolation transformer. The second extreme outlet of the second winding is connected to the second input of the demodulator. The middle terminal of the second winding of the isolation transformer is connected to the non-inverting input of the operational amplifier. The inverting input of the operational amplifier is connected to the output of the demodulator. The center terminal of the drive transformer drive winding is connected to the first power terminal of the wiring. The other wiring terminal is connected to the oscillator power input. The first output of the oscillator is connected to the first extreme terminal of the drive winding of the power transformer. The other end of the field winding is connected to the second output of the oscillator. The principle of the invention is that the control input of the oscillator is connected to the control terminal of the circuit. The first wiring output terminal is coupled to the third feedback circuit output. The second output of the feedback circuit is coupled to the inverting input of the operational amplifier. The non-inverting input of the operational amplifier is connected to the first output of the feedback circuit. The feedback circuit input is connected to the output of the operational amplifier. Operational Amplifier Positive Power Terminal Connects to the second rectifier block output. The second rectifier block input is connected to the other end of the supply winding of the supply transformer. The first end of the supply winding is connected to the first rectifier block input. The first output of the rectifier block is connected to the negative power terminal of the operational amplifier. The center terminal of the supply winding of the supply transformer is connected to ground. The cathode of the diode is also connected to the ground. The anode of the diode is connected to the second output terminal of the wiring.
Výhodou uspořádání izolačního členu s proudovým výstupem podle vynálezu je vzájemné galvanické oddělení vstupu, výstupu i napájení. Umožňuje ovládat zapínání a vypínání jednotlivých proudových výstupů bez přídavných spínacích prvků při zajištěném galvanickém oddělení jednotlivých výstupů. Umožňuje také paralelní propojení izolačních členů s proudovým výstupem bez vzájemného ovlivňování. Zajišťuje paralelní chod více členů s proudovým výstupem v provozech se zvýšenými nároky na spolehlivost a bezpečnost provozu, například v jaderných elektrárnách. Zajišťuje všechny požadavky na galvanické oddělení, výběr jednotlivých obvodů, přesnost výstupních signálů a nízké náklady na realizaci.An advantage of the current output insulating element according to the invention is the galvanic separation of the input, output and power supply. It enables control of switching on and off of individual current outputs without additional switching elements while ensuring galvanic separation of individual outputs. It also allows parallel connection of insulating elements with current output without mutual interference. It ensures parallel operation of multiple elements with current output in plants with increased demands on reliability and safety of operation, for example in nuclear power plants. It ensures all requirements for galvanic isolation, selection of individual circuits, accuracy of output signals and low implementation costs.
Příklad zapojení podle vynálezu je znázorněn schematicky na připojeném výkresu. Jednotlivé bloky zapojení je možno charakterizovat takto. Modulátor £ je vytvořenAn example of a circuit according to the invention is shown schematically in the attached drawing. Individual wiring blocks can be characterized as follows. A modulator 8 is provided
CS 271 561 B1 dvojicí tranzistoru a slouží к přeměně stejnosměrného vstupního signálu na střídavé napětí obdélníkového průběhu.CS 271 561 B1 a transistor pair and serves to convert a DC input signal into a rectangular AC voltage.
Oddělovací transformátor 2 je tvořen dvěma vinutími na teroidním jádru a slouží ke galvanickému oddělení vstupního signálu.The isolation transformer 2 consists of two windings on the teroid core and serves to galvanically isolate the input signal.
Demodulátor 2 3e vytvořen z dvojice tranzistorů s filtračním RC členem a slouží к usměrnění vstupního signálu.Demodulator 2 3 e formed from a transistor pair with the RC filter member and serves к directing the input signal.
Operační zesilovač 4 je v integrovaném provedení a spolu se zpětnovazebním obvodem 5 zajišťuje výstupní proudový signál.The operational amplifier 4 is integrated and provides the output current signal together with the feedback circuit 5.
* Zpětnovazební obvod 2 ΰθ vytvořen z proudového boostru a příslušných odporů, vytvářejících proudovou zpětnou vazbu.* Feedback circuit 2 ΰθ formed from current booster and associated resistors creating current feedback.
Usměrňovači blok 6, je vytvořen z diod a kondenzátorů a slouží к usměrnění napájecího napě« tí pro operační zesilovač £ a proudový výstup.The rectifier block 6 is made of diodes and capacitors and serves to rectify the supply voltage for the operational amplifier 6 and the current output.
Napájecí transformátor 7 je vytvořen z několika vinutí na toroidním jádru. Slouží ke galvanickému oddělení operačního zesilovače s proudovým výstupem а к řízení modulátoru 2 a demodulátoru 2· Oscilátor 8 je vytvořen ze dvojice tranzistorů, kondenzátorů a odporů. Slouží к vytváření střídavého budicího signálu pro napájecí transformátor 2 а к ovládání vypnutí proudového výstupu.The power transformer 7 is formed from several windings on the toroidal core. It serves for galvanic separation of operational amplifier with current output and for control of modulator 2 and demodulator 2. Oscillator 8 is made of a pair of transistors, capacitors and resistors. It serves to generate an AC drive signal for the power transformer 2 and to control the trip of the current output.
Oddělovací dioda 2 zajišťuje přerušení výstupního obvodu ve vypnutém stavu.The diode 2 provides an open circuit for the output circuit.
Zapojení jednotlivých bloků a prvků je provedeno takto. První vstupní svorka 01 zapojení je spojena se středem prvního vinutí 21 oddělovacího transformátoru 2. Druhá vstupní svorka 02 zapojení je spojena se vstupem 11 modulátoru 2· První výstup 12 modulátoru 2 je spojen s prvním krajním vývodem prvního vinutí 21 oddělovacího transformátoru 2. Druhý krajní vývod je spojen se druhým výstupem 13 modulátoru 1. První řídicí svorka 14 modulátoru £ je spojena s prvním krajním vývodem prvního řídicího vinutí 71 napájecího transformátoru 2· Druhý krajní vývod prvního řídicího vinutí 71 je spojen se druhou řídicí svorkou 15 modulátoru £. První řídicí svorka 34 demodulátoru 2 Je spojena s prvním krajním vývodem druhého řídicího vinutí 22 napájecího transformátoru 2· Druhý krajní vývod řídicího vinutí 72 je spojen se druhou řídicí svorkou 35 demodulátoru 2· První vstup 31 demodulátoru 2 Je spojen s prvním krajním vývodem druhého vinutí 22 oddělovacího transformátoruConnection of individual blocks and elements is done as follows. The first wiring input terminal 01 is connected to the center of the first winding 21 of the isolation transformer 2. The second wiring input terminal 02 is connected to the input 11 of the modulator 2 · The first output 12 of the modulator 2 is connected to the first end of the first winding 21 of the isolation transformer 2. is connected to the second output 13 of the modulator 1. The first control terminal 14 of the modulator 8 is connected to the first extreme terminal of the first control winding 71 of the power transformer 2. The second extreme terminal of the first control winding 71 is connected to the second control terminal 15 of the modulator. The first control terminal 34 of the demodulator 2 J e connected to the first outermost terminal of the second control winding 22 of the supply transformer 2 · second outer terminal of the control winding 72 is connected to the second control terminal 35 of the demodulator 2 · A first input 31 of the demodulator 2 J e connected to the first outermost terminal of the second isolation transformer winding 22
2. Druhý krajní vývod druhého vinutí 22 je spojen se druhým vstupem 32 demodulátoru 2· Střední vývod druhého vinutí 22 oddělovacího transformátoru 2 je spojen s neinvertujícím vstupem 42 operačního zesilovače 4. Invertující vstup 41 operačního zesilovače £ je spojen s výstupem 33 demodulátoru 2· Střední vývod budicího vinutí 74 napájecího transformátoru 2 Je spojen s první napájecí svorkou 05 zapojení. Druhá napájecí svorka 06 zapojení je spojena s napájecím vstupem 81 oscilátoru 8. První výstup 83 oscilátoru 8 je spojen s prvním krajním vývodem budicího vinutí 74 napájecího transformátoru 2· Druhý krajní obvod budicí- • ho vinutí 74 je spojen se druhým výstupem 84 oscilátoru 8. Ovládací vstup 82 oscilátoru 8 je spojen s ovládací svorkou 07 zapojení. První výstupní svorka 03 zapojení je spojena se třetím výstupem 54 zpětnovazebního obvodu 5· Druhý výstup 53 zpětnovazebního obvodu 2 je ’ spojen s invertujícím vstupem 41 operačního zesilovače £. Neinvertující vstup 42 operačního zesilovače £ je spojen s prvním výstupem 52 zpětnovazebního obvodu 2· Vstup ?1 zpětnovazebního obvodu 2 Je spojen s výstupem 43 operačního zesilovače £. Kladná napájecí svorka 44 operačního zesilovače £ je spojena se druhým výstupem 64 usměrňovacího bloku 6_. Druhý vstup 62 usměrňovacího bloku 6 je spojen se druhým krajním vývodem napájecího vinutí 73 napájecího transformátoru 2· První krajní vývod napájecího vinutí 73 je spojen s prvním vstupem 61 usměrňovacího bloku 6., První výstup’63 usměrňovacího bloku 6 je spojen se zápornou napájecí svorkou 45 operačního zesilovače 4. Střední vývod napájecího vinutí 22 napájecího transformátoru 2 3θ spojen se zemí. Se zemí je také spojena katoda oddělovací diody 2· Anoda oddělovací diody 9 je spojena se druhou výstupní svorkou 04 zapojení.2. The other end of the second winding 22 is connected to the second input 32 of the demodulator 2. The middle terminal of the second winding 22 of the isolation transformer 2 is connected to the non-inverting input 42 of the operational amplifier 4. excitation winding lead 74 of power supply transformer 2 It is connected to the first power supply terminal 05 of the wiring. The second wiring supply terminal 06 is connected to the power input 81 of the oscillator 8. The first output 83 of the oscillator 8 is connected to the first terminal of the driving winding 74 of the power transformer 2. The second periphery of the driving winding 74 is connected to the second output 84 of the oscillator 8. The control input 82 of the oscillator 8 is connected to the control terminal 07 of the wiring. The first wiring output terminal 03 is connected to the third output 54 of the feedback circuit 5. The second output 53 of the feedback circuit 2 is connected to the inverting input 41 of the operational amplifier 6. Inverting input of the operational amplifier 42 £ coupled to the first output of the feedback circuit 52 2 · Login? 1 feedback circuit 2 J e connected to the output of the operational amplifier 43 £. The positive power terminal 44 of the operational amplifier 6 is connected to the second output 64 of the rectifier block 6. The second input 62 of the rectifier block 6 is connected to the second outer terminal of the supply winding 73 of the power transformer 2. The first outer terminal of the supply winding 73 is connected to the first input 61 of the rectifier block 6. 4. The center terminal of the power winding 22 of the power transformer 2 3θ is connected to ground. The cathode of the diode 2 is also connected to ground. The anode of the diode 9 is connected to the second output terminal 04 of the wiring.
Zapojení pracuje takto. Vstupní napětí se přivádí na první vstupní svorku 01 a naThe wiring works as follows. The input voltage is applied to the first input terminal 01 and to
CS 271 561 Bl druhou vstupní svorku 02 zapojení. V modulátoru 1, který je řízen napětím z prvního řídicího vinutí 71 napájecího transformátoru £ se mění stejnosměrné napětí na střídavé a přivádí se na vývody prvního vinutí 21 oddělovacího transformátoru 2. V druhém vinutí 22 oddělovacího transformátoru 2 se indikuje střídavé napětí, které se přivádí na první demodulátor £ a na jeho druhý vstup £2. V demodulátoru £, který je řízen napětím z druhého řídicího vinutí 72 napájecího transformátoru £ se střídavé napětí usměrní. Usměrněné napětí se přivádí na vstupy 41, 42 operačního zesilovače £. Operační zesilovač £ společně se zpětnovazebním obvodem £ vytváří výstupní proudový signál, který se přivádí na první výstupní svorku 03 zapojení. Přes vnější zatěžovací obvod se proudový signál přivádí na druhou výstupní svorku 04 zapojení, ze které se přes diodu £ proudový obvod uzavírá. Napájení operačního zesilovače £ zajištuje usměrňovači blok 6 s napájecím vinutím 73 napájecího transformátoru £. V napájecím vinutí 73 se indikuje střídavé napájecí napětí, které zajištuje oscilátor 8 společně s budicím vinutím 74 napájecího transformátoru £. V oscilátoru 8 se mění stejnosměrné napájecí napětí přiváděné na první napájecí svorku 05 a druhou napájecí svorku 06 zapojení na střídavé napětí obdélníkového průběhu. Ovládací svorkou 07 oscilátoru 8 lze ovládat oscilátor 8 i při připojeném napájecím napětí, a tím současně vypínat a zapínat i výstupní proudový obvod.CS 271 561 B1 second input terminal 02 wiring. In the modulator 1, which is controlled by the voltage from the first control winding 71 of the supply transformer 6, the DC voltage is converted to AC and is applied to the terminals of the first winding 21 of the isolation transformer 2. In the second winding 22 of the isolation transformer 2 the first demodulator £ and its second input £ 2. In the demodulator 6 which is controlled by the voltage from the second control winding 72 of the supply transformer 7, the alternating voltage is rectified. The rectified voltage is applied to the inputs 41, 42 of the operational amplifier. The operational amplifier 8, together with the feedback circuit 6, produces an output current signal which is applied to the first output terminal 03 of the wiring. Via an external load circuit, the current signal is applied to the second output terminal 04 from which the current circuit is closed via the diode. Power to the operational amplifier 6 is provided by the rectifier block 6 with the power winding 73 of the power transformer 6. The supply winding 73 indicates an alternating supply voltage provided by the oscillator 8 together with the drive winding 74 of the supply transformer. In the oscillator 8, the DC supply voltage applied to the first supply terminal 05 and the second supply terminal 06 of the wiring is changed to AC voltage of rectangular waveform. The control terminal 07 of the oscillator 8 can be used to control the oscillator 8 even when the supply voltage is connected, thereby simultaneously switching the output current circuit on and off.
Vynálezu se využije zejména v automatizačni technice, kde se vyžaduje galvanické oddělení výstupních proudových signálů a možnost paralelního záskokového chodu více obvodů.The invention is particularly useful in automation technology where galvanic isolation of the output current signals and the possibility of parallel standby of multiple circuits is required.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS874825A CS271561B1 (en) | 1987-06-29 | 1987-06-29 | Insulating element connection with current output |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS874825A CS271561B1 (en) | 1987-06-29 | 1987-06-29 | Insulating element connection with current output |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS482587A1 CS482587A1 (en) | 1990-02-12 |
| CS271561B1 true CS271561B1 (en) | 1990-10-12 |
Family
ID=5391864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS874825A CS271561B1 (en) | 1987-06-29 | 1987-06-29 | Insulating element connection with current output |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS271561B1 (en) |
-
1987
- 1987-06-29 CS CS874825A patent/CS271561B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS482587A1 (en) | 1990-02-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3986097A (en) | Bilateral direct current converters | |
| US4217632A (en) | Regulated power supply system including saturable reactor means | |
| KR880013300A (en) | High frequency resonant power converter | |
| KR860006854A (en) | Stabilized power supply system | |
| JPH09191638A (en) | Dc/dc converter | |
| JPH06141536A (en) | Low-loss power supply device including dc/dc converter | |
| US4751397A (en) | Power source circuit for base drive circuits for a transistor inverter | |
| US3241032A (en) | Converter circuit utilizing primary switching voltage | |
| US4707776A (en) | Metal oxide semiconductor stabilized dc to dc/ac converter | |
| SU1513598A1 (en) | Self-excited bridge-type inverter | |
| SU972664A1 (en) | Rectified voltage switching device | |
| SU904145A1 (en) | Controllable converter | |
| RU2110134C1 (en) | Regulated dc voltage changer | |
| JP2000125549A (en) | Switching power unit realizing on/off control without auxiliary power | |
| SU1661939A1 (en) | Half-bridge dc-to-dc voltage converter | |
| SU828316A1 (en) | Device for uninterrupted dc supply of load | |
| SU1224925A1 (en) | Source of low-frequency voltage | |
| SU1267569A1 (en) | Voltage converter | |
| SU1432689A1 (en) | Stabilized d.c. voltage source | |
| SU1246278A1 (en) | M-phase a.c.voltage-to-a.c.voltage converter | |
| SU1171768A1 (en) | Stabilized d.c.voltage converter | |
| SU1403284A1 (en) | Stabilized d.c. voltage converter | |
| SU1239812A1 (en) | Low d.c.voltage-to-a.c.voltage converter with increased overload ability | |
| SU447693A1 (en) | Stabilized rectifier | |
| SU1594663A1 (en) | Push-pull d.c.voltage converter |