RU9970U1 - HIGH VOLTAGE VOLTAGE CONVERTER - Google Patents

Abstract

Высоковольтный преобразователь напряжения, содержащий высоковольтный конденсатор и токосъемный резистор, причем высоковольтная обкладка конденсатора является входом преобразователя, последовательно соединенные интегратор и усилитель, выход которого является выходом преобразователя, отличающийся тем, что он снабжен трансформатором тока, первичная обмотка которого включена между низковольтной обкладкой конденсатора и землей, преобразователем ток - напряжение на основе операционного усилителя, в цепь обратной связи которого включен токосъемный резистор, причем между входными зажимами усилителя включена вторичная обмотка трансформатора, а выход усилителя подсоединен к входу интегратора.A high voltage voltage converter comprising a high voltage capacitor and a current collector resistor, wherein the high voltage capacitor plate is an input of a converter, an integrator and an amplifier connected in series, the output of which is a converter output, characterized in that it is provided with a current transformer whose primary winding is connected between the low voltage capacitor plate and ground , a current-voltage converter based on an operational amplifier, in the feedback circuit of which n collector resistor, and between the input terminals of the amplifier is turned on the secondary winding of the transformer, and the output of the amplifier is connected to the input of the integrator.

Description

Сущность модели состоит в стремлении получить технический результат, заключающийся в повыщении надежности устройства.The essence of the model is the desire to obtain a technical result, which consists in increasing the reliability of the device.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном высоковольтном преобразователе напряжения, содержащем высоковольтный конденсатор и токосъемный резистор, причем высо-The specified technical result is achieved by the fact that in the known high-voltage voltage Converter containing a high-voltage capacitor and a collector resistor, and high

« "

ковольтная обкладка конденсатора является входом преобразователяч последовательно соединенные интегратор и усилитель, выход которого является выходом преобразователя особенность заключается в том, что он снабжен трансформатором тока, первичная обмотка которого включена между низковольтной обкладкой конденсатора и землей, преобразователем ток-напряжение на основе операционного усилителя в цепь обратной связи которого включен токосъемный резистор, причем между входными зажимами усилителя включена вторичная обмотка трансформатора а выход усилителя подсоединен ко входу интегратора.the capacitor cover is the input of the converter and the integrator and amplifier are connected in series, the output of which is the output of the converter. The peculiarity is that it is equipped with a current transformer, the primary winding of which is connected between the low voltage capacitor plate and ground, a current-voltage converter based on the operational amplifier in the feedback circuit the connection of which is included a collector resistor, and between the input terminals of the amplifier the secondary winding of the transformer is turned on and the output of the amplifier is connected to the input of the integrator.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что заявителем не обнаружено аналога, характеризующегося признаками, тождественными всем признакам заявленного рвшеНИЯ , а определение из перечня аналогов прототипа позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле МОДеЛИ . Следовательно, заявляемое рёШвНУ1& соответствует условию новизна.The analysis of the prior art made it possible to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the features of the claimed solution, and the determination from the list of analogues of the prototype allowed us to identify the set of distinguishing features that are significant for the applicant's technical result in the claimed device set forth in the MODELS formula. Therefore, the claimed ё Ш в Н У 1 1 & meets the condition of novelty.

На чертеже представлена схема устройства. Устройство содержит высоковольтный конденсатор 1, соединенный с первичной обмоткой трансформатора тока 2, вторичная обмотка которого подключена к входным зажимам операционного усилителя ОУ) 3, входящего в состав преобразователя ток-напряжение. Токосъемный резистор 4 включен в цепь обратной связи ОУ 3. Выход ОУ 3 подсоединен к последовательно соединенным интегратору 5 и усилителю 6.The drawing shows a diagram of the device. The device contains a high-voltage capacitor 1 connected to the primary winding of the current transformer 2, the secondary winding of which is connected to the input terminals of the op-amp operational amplifier 3), which is part of the current-voltage converter. The collector resistor 4 is included in the feedback circuit of the op amp 3. The output of the op amp 3 is connected to the integrator 5 and the amplifier 6 connected in series.

В динамике преобразователь оаботает следующим образом.In dynamics, the converter operates as follows.

Высоковольтная обмотка конденсатора 1 подключается к высокому напряжению Ui. Емкость d конденсатора выбирается таким образом, чтобы ток i1 не превынал нескольких миллиампер. ВторичнаяThe high voltage winding of the capacitor 1 is connected to a high voltage Ui. The capacitance d of the capacitor is selected so that the current i1 does not exceed a few milliamps. Secondary

обмотка трансформатора 2 работает в режиме короткого замыкания поскольку напряжение между входами ОУ 3 близко к нулю. Это обеспечивает малое значение сопротивления трансформатора 2 по сравнению с сопротивлением конденсатора 1. В этом случаеthe winding of the transformer 2 operates in the short circuit mode since the voltage between the inputs of the op-amp 3 is close to zero. This provides a small value of the resistance of the transformer 2 in comparison with the resistance of the capacitor 1. In this case

Вторичный ток is трансформатора подается на преобразователь ток-напряжение, выходное напряжение которого с учетом (1) равно:The secondary current is a transformer is supplied to the current-voltage Converter, the output voltage of which, given (1), is equal to:

u i R nRCiaui/dt ч(2)u i R nRCiaui / dt h (2)

где п-коэффициент трансформации трансформатора 2.; R-сопротивление токосъемного резистора 4. Для получения напряжения на выходе устройства поопорционального измеряемому напряжению, напряжение (2) интегрируется интегратором 5 и усиливается усилителем 6.where n is the transformation coefficient of the transformer 2 .; R-resistance of the collector resistor 4. To obtain the voltage at the output of the device proportional to the measured voltage, voltage (2) is integrated by integrator 5 and amplified by amplifier 6.

С помоцью предложенного решения можно повысить надежность устройстват поскольку при оазличных перенапряжениях в высоковольтной сети импульсы малой длительности не будут трансформироваться во вторичную цепь if например вследствие насыщения сердечника тоансформатора 2. Некоторое превышение напряжения по сравнению с установившимся режимом возможно но его снижение до безопасного значения может быть осуществлено известными способами: на первичной обмотке - с помоцью разрядника включаемого параллельно обмотке на вторичной обмотке - с помошью включенных параллельно и встречно диодов ч подсоединяемых параллельно входным зажимам ОУ 3. Также отметим возможность обеспечения гальванической развязки между высоко- и низковольтными цепями устройства.Using the proposed solution, it is possible to increase the reliability of the devices because, due to different voltages in the high-voltage network, short pulses will not be transformed into the secondary circuit if, for example, due to saturation of the tootformer core 2. Some increase in voltage compared to the steady state is possible, but it can be reduced to a safe value by known methods: on the primary winding - with the aid of a spark gap connected in parallel to the winding on the secondary winding - with oshyu in parallel and oppositely diodes h input terminals connectable parallel to the OS 3. Also note the possibility of providing electrical isolation between the high- and low-voltage circuits of the device.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о том что средствоч воплощающее заявленное рбШвНЙб при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата. Следовательно заявленное рёШёНИё соответствует условию промышленная применимость.Thus, the above information indicates that the means embodying the declared rbShvNYb in its implementation, can ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant. Therefore, the claimed solution meets the condition of industrial applicability.

- 3 ii CiQUi/dt.(1)- 3 ii CiQUi / dt. (1)

Claims (1)

Высоковольтный преобразователь напряжения, содержащий высоковольтный конденсатор и токосъемный резистор, причем высоковольтная обкладка конденсатора является входом преобразователя, последовательно соединенные интегратор и усилитель, выход которого является выходом преобразователя, отличающийся тем, что он снабжен трансформатором тока, первичная обмотка которого включена между низковольтной обкладкой конденсатора и землей, преобразователем ток - напряжение на основе операционного усилителя, в цепь обратной связи которого включен токосъемный резистор, причем между входными зажимами усилителя включена вторичная обмотка трансформатора, а выход усилителя подсоединен к входу интегратора.

A high voltage voltage converter comprising a high voltage capacitor and a current collector resistor, wherein the high voltage capacitor plate is an input of a converter, an integrator and an amplifier connected in series, the output of which is a converter output, characterized in that it is provided with a current transformer whose primary winding is connected between the low voltage capacitor plate and ground , a current-voltage converter based on an operational amplifier, in the feedback circuit of which n collector resistor, and between the input terminals of the amplifier is turned on the secondary winding of the transformer, and the output of the amplifier is connected to the input of the integrator.