HU223914B1 - Villamos fogyasztásmérő mérőáramkörrel és tápáramkörrel - Google Patents
Villamos fogyasztásmérő mérőáramkörrel és tápáramkörrel Download PDFInfo
- Publication number
- HU223914B1 HU223914B1 HU9801611A HUP9801611A HU223914B1 HU 223914 B1 HU223914 B1 HU 223914B1 HU 9801611 A HU9801611 A HU 9801611A HU P9801611 A HUP9801611 A HU P9801611A HU 223914 B1 HU223914 B1 HU 223914B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- coil
- circuit
- voltage
- transformer
- capacitor
- Prior art date
Links
- 230000005611 electricity Effects 0.000 title abstract 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 58
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 56
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R22/00—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/40—Testing power supplies
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
A találmány tárgya villamos fogyasztásmérő, amely mérőáramkört éstápáramkört tartalmaz, a tápáramkör tartalmaz egy fő kondenzátort(Co), amely a hálózati feszültségre van csatlakoztatva, tartalmaz egykapcsolóüzemű transzformátort (5), amelynek legalább egy primertekercse (6) van a transzformátor (5) magja (12) körül tekercselve, éslegalább egy szekunder tekercse (7, 8) van, amely a primer tekercs (6)körül van tekercselve, a primer tekercs (6) egy kapcsolóáramkörönkeresztül van a fő kondenzátorra (Co) csatlakoztatva, míg a szekundertekercs (7, 8) a mérőáramkörhöz van csatlakoztatva. A találmánylényege, hogy a mérőáramkör tartalmaz egy további tekercset (10),amely a transzformátor (5) magja (12) körül a mag (12) és a primertekercsnek (6) legalább egy része között van elhelyezve, és tartalmazegy, a fő kondenzátoron (C0) fellépő feszültséggel arányosfeszültséget előállító integráló-áramkört, amely a további tekerccsel(10) párhuzamosan van csatlakoztatva. ŕ
Description
A találmány tárgya tápáramkor villamos fogyasztásmérőhöz, amely fogyasztásmérő tartalmaz egy, a villamos fogyasztást mérő mérőáramkört, és van egy tápáramköre, amely tartalmaz egy fő kondenzátort, amelyet a hálózati teljesítménnyel táplálunk, és tartalmaz egy kapcsolóüzemű transzformátort, amelynek a transzformátormagja körül legalább egy primer tekercs van elhelyezve, és legalább egy szekunder tekercs van a primer tekercs körül elhelyezve. A primer tekercs kapcsolóáramkörön keresztül van a fő kondenzátorra csatlakoztatva, míg a szekunder tekercs a mérőáramkörhöz van csatlakoztatva.
Vezérelt kapcsolókkal működtetett kapcsolóüzemű transzformátorok alkalmazása a különféle tápegységekben, például a DC/DC átalakítókban, jól ismertek a villamos fogyasztásmérők területén is. A már előbb említett fő kondenzátor váltakozva van a transzformátor primer tekercsére csatlakoztatva, illetve arról lekapcsolva, a kapcsolást egy kapcsolóáramkör végzi. A kapcsolások során a transzformátor szekunder tekercsén feszültség jön létre. Az ily módon nyert feszültséget azután szűrik, és a mérőáramkörhöz mint tápfeszültséget továbbítják. A kapcsolóüzemű átalakítót oly módon szabályozzák, hogy a mérőáramkörhöz viszonylag konstans feszültséget juttasson el. A feszültséget tipikusan olyan visszatérő tekerccsel szabályozzák, amely a szekunder tekercset figyeli, és a kapcsolóáramkörhöz egy szabályozójelet küld, amelynek segítségével azt az időt szabályozzák, amennyi ideig a fő kondenzátor a transzformátorhoz van csatlakoztatva. A visszatérő tekercs tipikusan a primer tekercs és a szekunder tekercs között van a vasmagra feltekercselve. Ez a visszatérő tekercs szorosan van a szekunder tekercshez csatlakoztatva, azért, hogy pontosan lehessen figyelni a szekunder tekercs kimenetén fellépő feszültségben bekövetkező változásokat, és ily módon a megfelelő szabályozójelet lehessen a kapcsolóáramkör felé továbbítani.
Itt jegyezzük meg, hogy a mérőáramkör földpontja gyakran eltér a tápáramkor földpontjától. Többfázisú mérők esetében, amelyek úgy vannak kialakítva, hogy nullavezeték nélkül is működjenek, a fő kondenzátor úgy van kiképezve, hogy olyan tápenergiával működik, ahol a tápáram az összes fázisfeszültség és a nullafeszültségnek a földhöz képesti áramának az egyenirányításából fakad, amely közös az egyenirányítók és a tápáramkor esetében, és amely eltér a nullavezetéktől. Másrészről pedig a mérőáramkör földpontja a nullapont.
Abban az esetben, ha az áramkör megszakad, akkor a tápenergia a mérőáramkörhöz csak olyan időtartamig van biztosítva, amennyi töltés a kondenzátorban tárolásra került. Az áram megszakadásának felismeréséhez és annak meghatározására, hogy mennyi töltés maradt, a mérőáramkörnek figyelnie kell, hogy a kapacitáson a feszültség hogyan változik. Ha a tápáramkor földpontja és a mérőáramkör földpontja nem azonos, úgy nincs lehetőség arra, hogy a mérőáramkörrel a feszültséget közvetlenül mérjük.
Az EP129454 számú szabadalmi leírás egy olyan eljárást ismertet, amely olyan kapcsolóüzemű tápegység kielégítő működésére és rendelkezésre állására vonatkozó adatokat méri, amely egy külső áramforrásra van csatlakoztatva, és tartalmaz egy primer tekercset, amely mágnesesen van egy szekunder tekerccsel csatolva. A felhasználói áramkör a szekunder tekercshez van csatlakoztatva. A tárolókondenzátor a primer tekercs áramkörében van. A feszültség közvetlenül a szekunder tekercsen van mérve a vezetőfázisban, és ez a mért feszültség van egy referenciafeszültséggel összehasonlítva, amiből azután a szabályozott kimenőfeszültség esetleges kimaradására lehet következtetni. Azáltal, hogy a feszültség közvetlenül van a szekunder tekercsen mérve, és a mérőáramkör földpontja eltér a tápegység földpontjától, nehézkes és bonyolult a fő kondenzátoron fellépő feszültség változásának a figyelése és ellenőrzése.
A hagyományosan ismert rendszerekben, így a fent említett leírásban ismertetett megoldásnál is, a feszültséget egy szigetelő közbenső egység segítségével mérik, amely a két áramkör között helyezkedik el, például egy optocsatoló vagy egy differenciálerősítő segítségével, amelyekkel a kondenzátoron a feszültségkülönbséget mérni lehet. Ezek a megoldások azonban viszonylag költségesek, és nagyszámú alkatrészre van szükség ahhoz, hogy egy megfelelő illesztőelrendezést ki lehessen dolgozni.
A találmánnyal célul tűztük ki az ismert megoldásoknál felmerülő problémák kiküszöbölését, és annak biztosítását, hogy a tápegység kondenzátorán lévő feszültséget megfelelően figyelni lehessen úgy, hogy viszonylag kevés kiegészítő alkatrészre van szükség.
A találmány tárgya villamos fogyasztásmérő, amely mérőáramkört és tápáramkört tartalmaz, a tápáramkor tartalmaz egy fő kondenzátort, amely a hálózati feszültségre van csatlakoztatva, tartalmaz egy kapcsolóüzemű transzformátort, amelynek legalább egy primer tekercse van a transzformátor magja körül tekercselve, és legalább egy szekunder tekercse van, amely a primer tekercs körül van tekercselve, a primer tekercs egy kapcsolóáramkörön keresztül van a fő kondenzátorra csatlakoztatva, míg a szekunder tekercs a mérőáramkörhöz van csatlakoztatva.
A találmány lényege, hogy a mérőáramkör tartalmaz egy további tekercset, amely a transzformátor magja körül a mag és a primer tekercsnek legalább egy része között van elhelyezve, és tartalmaz egy, a fő kondenzátoron fellépő feszültséggel arányos feszültséget előállító integráló-áramkört, amely a további tekerccsel párhuzamosan van csatlakoztatva.
A transzformátor magja és a primer tekercs közé egy további tekercs van iktatva, amely nagyon szorosan van a primer tekercshez csatlakoztatva. A primer tekercs a további tekercset leárnyékolja a szekunder tekercsben és a visszatérő tekercsben folyó áram hatásától. A további tekercs és a primer tekercs ilyen módon történő csatolásának a hatása abban nyilvánul meg, hogy lehetővé teszi, hogy a további tekercs a fő kondenzátoron fellépő feszültség változását szorosan kövesse, és ily módon jelzi az áram megszakadását, és tájékoztatást ad a kondenzátorban maradó töltés mennyiségéről is.
HU 223 914 Β1
Előnyös, ha az integráló-áramkör időállandója kisebb, mint a mérőáramkör szűrőáramkörének az időállandója. Adott esetben az integráló-áramkör tartalmaz egy kondenzátort, egy ellenállást, amelyek egymással párhuzamosan vannak csatlakoztatva, és az ellenállás értéke nagyobb, a kondenzátor kapacitásának az értéke pedig kisebb, mint a szűrőáramköré.
A további tekercs menetszáma a primer tekercs menetszámánál kisebb, előnyösen a további tekercs menetszáma és a primer tekercs menetszáma közötti arány 1:33.
A további tekercs kimenete és az integráló-áramkör bemenete közé adott esetben dióda van sorosan iktatva.
Előnyösen kapcsolóüzemű transzformátor, egy, a szekunder feszültséget mérő visszatérő tekerccsel van ellátva, amely a kapcsolóüzemű transzformátort vezérlő kapcsolóáramkör szabályozóbemenetére van elvezetve. Adott esetben a kapcsolóüzemű transzformátornak két további szekunder tekercse van, amelyeknek közös földpontja van, és a transzformátor magja körül ellentétes irányba vannak tekercselve.
Célszerű, ha a fő kondenzátor és a transzformátor primer tekercsének az egyik kivezetése egy szabályozón át a földponthoz van csatlakoztatva, míg a mérőáramkör és a transzformátor szekunder tekercse a hálózat nullapontjára van csatlakoztatva.
A további tekercs közvetlenül tekercselhető a magra is, a mag és a primer tekercs közé. Egyéb kiviteli alakok is elképzelhetők, az egyik ilyen például amikor a primer tekercset két részre osztjuk, és a további tekercs a primer tekercs két része közé van feltekercselve. A primer tekercs által leárnyékolt további tekercs ily módon mentesül a szekunder tekercsen és/vagy a visszatérő tekercsen folyó áramok hatásától.
Összehasonlítva a hagyományos figyelő- és mérőrendszerekkel, a találmány szerinti megoldás viszonylag kis költséggel valósítható meg, ezen túlmenően pedig az alkalmazott alkatrészek száma is csekély.
Ahogyan erre már a korábbiakban is utaltunk, a kapcsoló üzemmódban működő transzformátorban a fő kondenzátoron a feszültség változó időtartamokig jelenik meg. Az az időtartam, amely alatt a fő kondenzátorra a feszültséget csatlakoztatjuk egy szabályozójellel van meghatározva, amely szabályozójelet például a visszatérő tekercsről vehetünk le. A szabályozás célja, hogy viszonylag konstans feszültséget biztosítson a szekunder tekercs kimeneténél. Maga a visszatérő tekercs szorosan van a szekunder tekercshez csatlakoztatva, és ily módon olyan szabályozójelet tud létrehozni, amely követni tudja a szekunder tekercs feszültségében bekövetkező gyors változásokat is. Ily módon tehát nincs lehetőség arra, hogy meghatározzuk a fő kondenzátoron lévő feszültséget a szekunder tekercs kimenetén lévő feszültségértékek segítségével.
Ezzel ellentétben a figyelőáramkörben a további tekercs és a primer tekercs közötti szoros csatolás és a visszatérő tekercs és a további tekercs közötti laza csatolás - figyelembe véve az integráló-áramkör névleges paramétereit - lehetővé teszi, hogy a figyelőáramkör megbízható képet kapjon a kondenzátoron fellépő feszültség változásáról, annak ellenére, hogy kapcsolóüzemű áramkörről hozzuk létre a feszültséget.
Az integráló-áramkörben lévő alkatrészek pontos értékeit a gyártó választja meg, ezek az értékek a rendszer egyéb paramétereitől is függnek, így például az áramkörben folyó áramoktól és az ott fellépő feszültségektől, a transzformátor névleges paramétereitől stb. A figyelőáramkör megfelelő pontos működésének biztosítására az integráló-áramkör névleges paraméterei úgy vannak megválasztva, hogy viszonylag rövid időállandója legyen.
Maga az integráló-áramkör tartalmaz egy kondenzátort és egy ellenállást, ahol az ellenállás értéke viszonylag nagy, míg a kondenzátor kapacitásának az értéke viszonylag kicsi.
Ezzel ellentétben az a szűrőáramkör, amely a szekunder tekercs és a mérőáramkör között van általában egy viszonylag nagy időállandójú áramkör, amely nagy kapacitásértékű kondenzátort tartalmaz.
A további tekercs menetszáma előnyösen viszonylag kicsi a primer tekercs menetszámához képest. Ha például a kondenzátoron lévő feszültség és a figyelőáramkör által mért feszültség közötti arány 40:1, úgy további tekercs és a primer tekercsek menetszáma közötti arány adott esetben 1:33 lehet. Az arány pontos megválasztása az áramkör névleges paramétereitől, a primer tekercs és a mag közötti csatolástól, a mag és a további tekercs közötti csatolástól stb. függ.
A találmány szerinti megoldás előnyösen olyan fogyasztásmérők tápegységeiben használható, amelyek kapcsolóüzemű transzformátorral működnek, és amelyek visszatérő tekerccsel vannak ellátva, amely a szekunder tekercsen lévő feszültséget figyeli, és ily módon hoz létre szabályozójelet a kapcsolóáramkör számára.
Kapcsolóüzemű transzformátorok egyéb kiviteli alakjai is jól ismertek, például érzékelőket lehet alkalmazni, amelyekkel a szekunder feszültséget lehet közvetlenül mérni, és így létrehozni azt a szabályozójelet, amelyet a kapcsolóáramkörhöz továbbítunk. A visszatérő tekercs optimális megoldást biztosít abból a szempontból is, hogy teljesítve van az a szükségszerű követelmény, hogy a transzformátor primer tekercse a szekunder tekercstől el van szigetelve.
A villamos fogyasztásmérőkben alkalmazott legtöbb mérőáramkör akkora tápfeszültséget igényel, amely képes arra, hogy megfelelő pozitív és negatív feszültséget létrehozzon. A találmány szerinti megoldás ezen követelménynek eleget tesz.
A találmányt a továbbiakban példakénti kiviteli alakjai segítségével, a mellékelt ábrákon ismertetjük részletesebben.
Az 1. ábrán látható egy villamos fogyasztásmérő blokkvázlata, a 2. ábrán a találmány szerinti DC/DC átalakító vázlatos rajza látható, amely egy olyan transzformátort tartalmaz, amely egy impulzusszélesség-modulációval működő szabályozóhoz van csatlakoztatva,
HU 223 914 Β1 a 3. ábrán a különböző tekercselrendezések egy példakénti kiviteli alakja látható, ahogyan a 2. ábrán bemutatott transzformátor magja körül a különböző tekercsek el vannak helyezve, a 4. ábrán a további tekercs kimenőfeszültségének függvénye látható a fő kondenzátor feszültségének a függvényében, az 5. ábrán pedig a további tekercsen lévő kimenőfeszültség változása, valamint a fő kondenzátoron mérhető feszültség változása látható az idő függvényében.
Visszatérve az 1. ábrára, ezen az ábrán látható egy háromfázisú 1 fogyasztásmérő belső felépítése, amely képes arra, hogy a nullavezeték megszakadásakor is működjön. Az 1 fogyasztásmérő tartalmaz egy tápegységet, amely tartalmaz egy 2 egyenirányítót és egy 3 DC/DC átalakítót, amely a 2 egyenirányító kimenetére van csatlakoztatva, és a tápegység a 4 mérőáramkör bemenetére van elvezetve. A 2 egyenirányító első része az 1 fogyasztásmérőt a háromfázisú hálózat L·,, L2, L3 fázisvezetékeire és az N nullavezetékére csatlakoztatja, azaz az 1 fogyasztásmérőt rákapcsolja a hálózatra, míg a kimenete közvetlenül táplálja egyenfeszültséggel a fő Co kondenzátort. A találmány célja, hogy lehetővé tegye, hogy a Co kondenzátoron keresztül az egyenáram hatására fellépő Vco feszültséget a
DC/DC átalakító bemeneténél megfelelően létrehozzuk, és minden olyan értéket érzékelni tudjunk, amely a tápegységnél áramcsökkenést jelent.
A 2 egyenirányító és 3 DC/DC átalakító képezi a mérőáramkör tápegységét. Rátérve a 2. ábrára, az ábrán látható a 3 DC/DC átalakító részletesebb rajza, amely tartalmaz egy kapcsolóáramkört, amely impulzusszélesség-modulációval működő 20 szabályozóval van ellátva, és tartalmaz egy 5 transzformátort. A fő Co kondenzátor - amelyen fellépő feszültséget kell leképezni - a 3 DC/DC átalakító bemenetén jelenik meg. Ez a 2. ábrán látható.
A tápáramkor és a 4 mérőáramkörnek nem ugyanazok a referencia-feszültségértékei. A Co kondenzátor, az impulzusszélesség-modulációval működő 20 szabályozó, és az 5 transzformátor 6 primer tekercse egyik kimenetével az áramkör a 20 szabályozón át a földpontjára van csatlakoztatva, míg a 7, 8 szekunder tekercsekből és a 10 további tekercsből álló szekunder áramkör - amely a 4 mérőáramkört táplálja - és a 4 mérőáramkör pedig nullapontra vannak csatlakoztatva. Nyilvánvaló tehát, hogy nehézségekbe ütközik a fő Co kondenzátoron keresztül közvetlenül megmérni a feszültséget a szekunder oldalon, mivel a referenciapotenciálértékek nem ugyanazok.
A 3. ábrán látható az 5 transzformátor egy példakénti kiviteli alakja, amely négy különböző tekercsből áll. A 6 primer tekercs közvetlenül a 12 magra van tekerve, a 9 visszatérő tekercs a 6 primer tekercs körül helyezkedik el, az első 7 szekunder tekercs a 9 visszatérő tekercs körül van, és végül a második 8 szekunder tekercs az első 7 szekunder tekercs körül helyezkedik el. A találmány szerinti megoldásnál alkalmazott 10 további tekercs a 12 mag és a 6 primer tekercs között van annak érdekében, hogy megbízható képet kapjunk a Co kondenzátoron fellépő Vco feszültségről, amely lényegében a 6 primer tekercsen fellépő feszültséggel egyezik meg.
A 2. ábrán látható kiviteli alaknál a két 7 és 8 szekunder tekercs kimeneténél konstans egyenfeszültségre van szükség. A pozitív feszültséget az első 7 szekunder tekercs kimenetéről nyerjük, míg az ezzel szimmetrikus negatív Vee feszültséget a második 8 szekunder tekercs kimenetéről nyerjük. Az első 7 szekunder tekerccsel egy Dt dióda van sorosan csatlakoztatva, majd erre van egy Ct kondenzátor és egy RLt ellenállás egymással párhuzamos kapcsolása csatlakoztatva, a második 8 szekunder tekercsre egy, az előzővel ellentétes irányba elhelyezett D2 dióda van sorosan csatlakoztatva, majd erre van egy C2 kondenzátor és egy RL2 ellenállás párhuzamos kapcsolóra csatlakoztatva. A Dt dióda kimenete és a nullpont között jelenik meg a Vcc feszültség, és a D2 dióda katódja és a nullpont között jelenik meg a Vee feszültség, amely a negatív feszültség.
A 2. ábrán bejelöltük azt is, hogy a tekercsek kezdete hol van, ezt hagyományos módon egy ponttal jelöltük mindegyik 7 és 8 szekunder tekercs, illetve 10 további tekercs mellett. Hasonló módon megtalálható a primer tekercs tekercsének a kezdete, illetve a visszatérő tekercs tekercsének a kezdete. A Dt dióda megfelelő irányba történő csatolásával nyerjük a Vcc feszültséget, amely a pozitív feszültség, illetve D2 diódával a Vee feszültséget, amely a negatív feszültség.
A 9 visszatérő tekercs a 21 diódán és a 24 kondenzátoron keresztül van a földpontra csatlakoztatva, amelynek segítségével a szekunder áramkörök kimenetein lévő feszültségeket és annak változását tudjuk figyelni, amelynek segítségével azután a primer feszültséget tudjuk változtatni úgy, hogy a szekunder áramkörök kimenetén megfelelő egyenfeszültség jelenjen meg. A 9 visszatérő tekercs, valamint a 7 és 8 szekunder tekercsek szoros csatolásban vannak. A 7 és 8 szekunder tekercsek hatására a 9 visszatérő tekercs, illetve visszacsatoló áramkör vezérli a 20 szabályozót és a 11 tranzisztort. A 20 szabályozó és a 11 tranzisztor képezi a kapcsolóáramkört, amelynek segítségével azt az időt szabályozzuk, amennyi ideig a Co kondenzátor a 6 primer tekerccsel csatlakoztatva van. A 16 védőáramkor egy Zener diódából és egy hagyományos diódából van, amelyek a 6 primer tekerccsel vannak párhuzamosan kapcsolva, és feladatuk, hogy a túlfeszültséget korlátozzák, amely a 6 primer tekercs induktivitása által létrehozott elektromotoros erő hatására léphet fel. Hasonló módon a 23 Zener dióda van párhuzamosan kapcsolva a 11 tranzisztorral is, amely 23 Zener dióda szerepe, hogy a 11 tranzisztoron esetleg fellépő túl nagy feszültségekkel szemben a 11 tranzisztort védje. A 23 Zener diódát a 22 ellenállással feszítjük elő, ezzel szabályozzuk a 11 tranzisztort, és védjük a bemenetét a túlfeszültségekkel szemben.
Az 5 transzformátoron belül a 6 primer tekercs, a és 8 szekunder tekercsek, a 9 visszatérő tekercs és a további tekercs elhelyezése azok feladatának meg4
HU 223 914 Β1 felelően van kialakítva. A 10 további tekercsnek amely az 5 transzformátor találmány szerinti új eleme nem kell feltétlenül a 12 mag és a 6 primer tekercs között elhelyezkedjen - feladata az, hogy a 6 primer tekercs hatására tudjon változni. A 3. ábrán látható kiviteli alaknál látható, hogy a 10 további tekercs távol helyezkedik el a 9 visszatérő tekercstől, és ily módon a szabályozásban nem játszik döntő szerepet az a feszültség, amely 9 visszatérő tekercsben lép fel, és lényegében a 10 további tekercsre nincs hatással a 9 visszatérő tekercsen. Feltéve, hogy a 6 primer tekercsnek 132 menete van, az első 7 szekunder tekercs 23 menetű, a második 8 szekunder tekercs 17 menetű, a 9 visszatérő tekercs pedig 34 menetű, míg a 10 további tekercsnek 4 menete van. A 6 primer tekercsnek a 132 menete elegendő ahhoz, hogy megfelelően leárnyékolja a 10 további tekercset úgy, hogy az utóbbi a visszatérő tekercs és az egyéb tekercsek hatásának ne legyen kitéve, illetve ezeknek a hatása lényegesen kisebb legyen, mint a 6 primer tekercs hatása. Ilyen kialakítás rendkívül kis költséggel valósítható meg.
Az 5. ábrán a Co kondenzátoron fellépő feszültség és a kimenőfeszültség függvénye látható. A 3 DC/DC átalakító bemeneténél például legyen 200 V, a kimenőfeszültség pedig legyen 5 V. A 3 DC/DC átalakító bemeneté és kimenete közötti feszültségek aránya tehát 40:1. A 10 további tekercs meneteinek aránya a 6 primer tekercs meneteihez képest pedig legyen 1:33.
Végül a 10 további tekercs nagyon közel van elhelyezve a 6 primer tekercshez. A 10 további tekercs kimenőfeszültsége megbízható képet ad a primer feszültség változásáról, és ily módon a Co kondenzátoron fellépő Vco feszültség változásáról is, mivel a további tekercshez 13 dióda van csatlakoztatva, amely azután egy integráló-áramkörre van elvezetve. Az integráló-áramkör kimenete képezi a SPY tápfeszültséget. Az integráló-áramkört a 14 kondenzátor és a 15 ellenállás képezi, és ezeknek az értéke úgy van megállapítva, hogy kicsi legyen az időállandója. A 14 kondenzátor, a 15 ellenállás és a 13 dióda által képezett integráló-áramkör úgy van méretezve, hogy a feszültséget szűrje, ugyanakkor azonban a kapcsolások által létrehozott primer feszültségben bekövetkező változásokat figyelmen kívül hagyja.
A 7 és 8 szekunder tekercsek és a 10 további tekercs kimenőáramköreiben az alábbi értékű elemeket szerepeltettük ennél a példakénti kiviteli alaknál:
kondenzátort 00 nF
C, kondenzátor=220 pF
C2 kondenzátor=220 pF ellenállás=167,3 kQ
RL, ellenállás=62 Ω
RL2 ellenállás=250 Ω
Az RL, és RL2 értékeit az 1 fogyasztásmérőben alkalmazott 4 mérőáramkör ellenállásának segítségével határozzuk meg.
A 4. ábrán látható az a lineáris kapcsolat, amely a kimenő tápfeszültség (SPY) és a Co kondenzátoron fellépő Vco feszültség között fennáll. Az 5. ábrán bemutatott függvényt egy oszcilloszkóppal vettük fel, és összehasonlítottuk a 17 görbét és a 18 görbét, ahol a 17 görbe a Co kondenzátoron fellépő feszültség változása, míg a 18 görbe a kimenő tápfeszültség változása. Eltekintve a 17 és 18 görbék kismértékű eltolódásától, a kimenő tápfeszültség teljes egészében megegyezik a Co kondenzátoron lévő feszültség változásával. A Co kondenzátoron fellépő feszültség változása azonnal jelentkezik a kimenő tápfeszültségben is. A tápfeszültségben lévő feszültségugrás ily módon tehát azonnal megjelenik a kimeneten is.
Claims (9)
1. Villamos fogyasztásmérő, amely mérőáramkört (4) és tápáramkört tartalmaz, amely tápáramkor tartalmaz egy fő kondenzátort (Co), amely a hálózati feszültségre van csatlakoztatva, tartalmaz egy kapcsolóüzemű transzformátort (5), amelynek legalább egy primer tekercse (6) van a transzformátor (5) magja (12) körül tekercselve, és legalább egy szekunder tekercse (7, 8) van, amely a primer tekercs (6) körül van tekercselve, a primer tekercs (6) egy kapcsolóáramkörön keresztül van a fő kondenzátorra (Co) csatlakoztatva, míg a szekunder tekercs (7, 8) a mérőáramkörhöz (4) van csatlakoztatva, amely szűrőáramkört tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a mérőáramkör (4) tartalmaz egy további tekercset (10), amely a transzformátor (5) magja (12) körül a mag (12) és a primer tekercsnek (6) legalább egy része között van elhelyezve, és tartalmaz egy, a fő kondenzátoron (Co) fellépő feszültséggel lényegében arányos feszültséget előállító integráló-áramkört, amely a további tekerccsel (10) párhuzamosan van csatlakoztatva.
2. Az 1. igénypont szerinti fogyasztásmérő, azzal jellemezve, hogy az integráló-áramkör időállandója kisebb, mint a mérőáramkör (4) szűrőáramkörének az időállandója.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti fogyasztásmérő, azzal jellemezve, hogy az integráló-áramkör tartalmaz egy kondenzátort (14), egy ellenállást (15), amelyek egymással párhuzamosan vannak csatlakoztatva, és az ellenállás (15) értéke nagyobb, és a kondenzátor (14) kapacitásának az értéke pedig kisebb, mint a szűrőáramköré.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti fogyasztásmérő, azzal jellemezve, hogy a további tekercs (10) menetszáma a primer tekercs (6) menetszámánál kisebb.
5. A 4. igénypont szerinti fogyasztásmérő, azzal jellemezve, hogy a további tekercs (10) menetszáma és a primer tekercs (6) menetszáma közötti arány 1:33.
6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti fogyasztásmérő, azzal jellemezve, hogy a további tekercs (10) kimenete és az integráló-áramkör bemenete közé dióda (13) van sorosan iktatva.
7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti fogyasztásmérő, azzal jellemezve, hogy a kapcsolóüzemű transzformátor (5) egy, a szekunder feszültséget mérő visszatérő tekerccsel (9) van ellátva, amely a kapcsoló5
HU 223 914 Β1 üzemű transzformátort (5) vezérlő kapcsolóáramkör szabályozó- (20) bemenetére van elvezetve.
8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti fogyasztásmérő, azzal jellemezve, hogy a kapcsolóüzemű transzformátor (5) két szekunder tekercsének (7, 8) kö- 5 zös földpontja van, és a transzformátor (5) magja (12) körül ellentétes irányba vannak tekercselve.
9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti fogyasztásmérő, azzal jellemezve, hogy a fő kondenzátor (Co) és a transzformátor (5) primer tekercsének (6) az egyik kivezetése első földponthoz van csatlakoztatva, míg a mérőáramkör (4) és a transzformátor (5) szekunder tekercse (7, 8) a hálózat nullapontjára van csatlakoztatva.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9709201A FR2766304B1 (fr) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | Circuit d'alimentation pour un compteur d'electricite |
| US09/103,783 US5973941A (en) | 1997-07-17 | 1998-06-24 | Electricity meter with a switching mode transformer power supply circuit |
| CN98116035A CN1131434C (zh) | 1997-07-17 | 1998-07-15 | 用于电表的电源电路 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU9801611D0 HU9801611D0 (en) | 1998-09-28 |
| HUP9801611A2 HUP9801611A2 (hu) | 1999-04-28 |
| HUP9801611A3 HUP9801611A3 (en) | 2000-06-28 |
| HU223914B1 true HU223914B1 (hu) | 2005-03-29 |
Family
ID=27179203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU9801611A HU223914B1 (hu) | 1997-07-17 | 1998-07-16 | Villamos fogyasztásmérő mérőáramkörrel és tápáramkörrel |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5973941A (hu) |
| EP (1) | EP0892273B1 (hu) |
| CN (1) | CN1131434C (hu) |
| BR (1) | BR9802411B1 (hu) |
| CA (1) | CA2242799A1 (hu) |
| DE (1) | DE69822930T2 (hu) |
| ES (1) | ES2221973T3 (hu) |
| FR (1) | FR2766304B1 (hu) |
| HU (1) | HU223914B1 (hu) |
| PT (1) | PT892273E (hu) |
| ZA (1) | ZA985816B (hu) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2397497Y (zh) * | 1999-11-23 | 2000-09-20 | 北京科博智能仪表有限责任公司 | 具有新型电源模块的电度表 |
| EP1416575A1 (fr) * | 2002-10-30 | 2004-05-06 | STMicroelectronics S.A. | Transformateur à changement de mode |
| GB0402319D0 (en) * | 2004-02-03 | 2004-03-10 | M & Fc Holdings Llc | Wide range power supply for polyphase electricity meter |
| JP4671019B2 (ja) * | 2005-01-14 | 2011-04-13 | サンケン電気株式会社 | 多出力型ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| DE102005015942A1 (de) * | 2005-04-07 | 2006-10-12 | Abb Patent Gmbh | Einrichtung zur Energieversorgung von Messsensoren und Übertragung eins synchronen Taktsignals an diese |
| US7755915B2 (en) * | 2006-12-01 | 2010-07-13 | Innocom Technology (Shenzhen) Co., Ltd. | Power supply circuit with at least one feedback circuit feeding operating state of transformer back to pulse width modulation circuit thereof |
| TW200950299A (en) * | 2008-05-30 | 2009-12-01 | Gio Optoelectronics Corp | Single-stage AC to DC conversion device |
| US7772812B2 (en) * | 2008-07-17 | 2010-08-10 | Elster Electricity, Llc | System and method for providing a DC voltage source within a power meter |
| PL2154539T3 (pl) | 2008-08-14 | 2011-09-30 | Kamstrup As | Licznik zużycia z detektorem pola magnetycznego |
| EP2209013B1 (de) * | 2009-01-17 | 2016-11-09 | EMH metering GmbH & Co. KG | Elektronischer Mehrphasenzähler |
| US20130151319A1 (en) * | 2011-12-07 | 2013-06-13 | Yang Pan | Predictable Method for Reducing Power Consumption during Peak Demand |
| CN102830368A (zh) * | 2012-07-04 | 2012-12-19 | 尚艳燕 | 一种用于检测pc电源的电子负载机 |
| FR2996309B1 (fr) * | 2012-09-28 | 2015-08-21 | Valeo Sys Controle Moteur Sas | Procede et dispositif de mesure d'une tension isolee |
| CN103219889B (zh) * | 2013-03-22 | 2018-04-06 | 华立科技股份有限公司 | 电力采集设备用的多路输出式隔离电源，分立元件式隔离型电源电路以及电力采集设备 |
| US10277136B2 (en) | 2016-12-01 | 2019-04-30 | Power Integrations, Inc. | Controller for multi-output single magnetic component converter with independent regulation of constant current and constant voltage outputs |
| RU180905U1 (ru) * | 2017-12-08 | 2018-06-29 | Акционерное общество "Радио и Микроэлектроника" | Токовая цепь счетчика электрической энергии |
| CN107947606A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-04-20 | 福建顺昌虹润精密仪器有限公司 | 一种仪表电源 |
| US10218282B1 (en) * | 2018-05-31 | 2019-02-26 | Power Integrations, Inc. | Method and apparatus for sequencing outputs in a multi-output power converter system |
| JP2020018037A (ja) | 2018-07-23 | 2020-01-30 | 株式会社デンソー | パワー素子駆動装置 |
| CN110932559A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-03-27 | 成都长城开发科技有限公司 | 电表的电源模块 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2548381B1 (fr) * | 1983-06-17 | 1985-11-15 | Telemecanique Electrique | Procede de mesure de l'autonomie d'une alimentation electrique a decoupage et dispositif pour sa mise en oeuvre |
| US5168436A (en) * | 1990-09-26 | 1992-12-01 | Allied-Signal Inc. | Uninterruptible power supply |
| GB9116616D0 (en) * | 1991-08-01 | 1991-09-18 | Thomson Consumer Electronics | Switched mode power supply with startup precharge |
| GB2259779B (en) * | 1991-09-19 | 1996-04-03 | Ampy Automation Digilog | Improved power meter |
| US5414610A (en) * | 1993-06-21 | 1995-05-09 | Ast Research, Inc. | Universal power converter with single, shared power transformation circuit |
| US5841641A (en) * | 1996-05-01 | 1998-11-24 | Compaq Computer Corporation | Protected zero-crossing detection using switching transistor's on-resistance |
-
1997
- 1997-07-17 FR FR9709201A patent/FR2766304B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-06-17 PT PT98202030T patent/PT892273E/pt unknown
- 1998-06-17 DE DE69822930T patent/DE69822930T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-17 EP EP98202030A patent/EP0892273B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-17 ES ES98202030T patent/ES2221973T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-24 US US09/103,783 patent/US5973941A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-07-02 ZA ZA985816A patent/ZA985816B/xx unknown
- 1998-07-02 CA CA002242799A patent/CA2242799A1/fr not_active Abandoned
- 1998-07-09 BR BRPI9802411-6A patent/BR9802411B1/pt not_active IP Right Cessation
- 1998-07-15 CN CN98116035A patent/CN1131434C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-07-16 HU HU9801611A patent/HU223914B1/hu not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUP9801611A2 (hu) | 1999-04-28 |
| CN1206111A (zh) | 1999-01-27 |
| BR9802411B1 (pt) | 2010-10-05 |
| ZA985816B (en) | 1999-01-26 |
| HU9801611D0 (en) | 1998-09-28 |
| HUP9801611A3 (en) | 2000-06-28 |
| CN1131434C (zh) | 2003-12-17 |
| BR9802411A (pt) | 1999-06-29 |
| US5973941A (en) | 1999-10-26 |
| ES2221973T3 (es) | 2005-01-16 |
| DE69822930T2 (de) | 2005-04-28 |
| CA2242799A1 (fr) | 1999-01-17 |
| PT892273E (pt) | 2004-08-31 |
| DE69822930D1 (de) | 2004-05-13 |
| EP0892273B1 (fr) | 2004-04-07 |
| EP0892273A1 (fr) | 1999-01-20 |
| FR2766304A1 (fr) | 1999-01-22 |
| FR2766304B1 (fr) | 1999-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HU223914B1 (hu) | Villamos fogyasztásmérő mérőáramkörrel és tápáramkörrel | |
| US5815391A (en) | Current sensing circuit for pulse width modulated motor drive | |
| US8896334B2 (en) | System for measuring soft starter current and method of making same | |
| US6181586B1 (en) | Current-to-voltage converter and associate closed-loop control circuit | |
| JP2001359234A (ja) | モジュラ電流センサ及び電源装置 | |
| US9063178B2 (en) | System for measuring current and method of making same | |
| AU551527B2 (en) | Power supply diagnostic system | |
| US8467201B2 (en) | Simplified primary triggering circuit for the switch in a switched-mode power supply | |
| JPH0532987B2 (hu) | ||
| EP0633640A2 (en) | An earth leakage unit | |
| JP2007511995A (ja) | スイッチモード電源 | |
| US6137284A (en) | Method and apparatus for detecting supply voltage | |
| JPS592569A (ja) | スイツチングレギユレ−タ | |
| US7091632B2 (en) | Stabilization circuit for compensating fluctuations in a voltage at a user | |
| JP2005261112A (ja) | Ｄｃ−ｄｃコンバータ | |
| JPH0755045B2 (ja) | Ｄｃ‐ｄｃ変換器の出力電流の間接検出及び制御回路 | |
| EP0765021A1 (en) | A voltage regulator device for an alternator having permanent magnets | |
| US20030184940A1 (en) | Trip unit input method and device using a multiple conductor current transformer | |
| JP3447975B2 (ja) | スイッチング電源回路 | |
| JPS614416A (ja) | スイツチング電源装置のための過電流検出回路 | |
| JP4180684B2 (ja) | 電源装置 | |
| US6215677B1 (en) | Method and an apparatus for current sensing in an AC/DC converter | |
| JPH06284714A (ja) | 絶縁型ｄｃ−ｄｃコンバータ | |
| JPH07213060A (ja) | スイッチング電源装置 | |
| KR100581261B1 (ko) | 삼상 계측기의 전원공급방법 및 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HFG4 | Patent granted, date of granting |
Effective date: 20050201 |
|
| HPC4 | Succession in title of patentee |
Owner name: ACTARIS SAS, FR |
|
| HC9A | Change of name, address |
Owner name: ITRON FRANCE, FR Free format text: FORMER OWNER(S): SCHLUMBERGER INDUSTRIES S.A., FR; ACTARIS SAS, FR |
|
| MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |