Устройство гальванической развязки

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1 Юц Н 03 Г 3 38 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ЕН 10Г.А. Козло) 22 976, т. 46 АПЬВАНИЧЕС КОЙоследовательзователь напл гальваниГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪИ(54)(57) УСТРОЙСТВО ГРАЗВЯЗКИ, содержащее пно соединенные преобра.ряжения в частоту, узе 801145455 ческой развязки и преобразовательчастоты в напряжение о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения быстродействия, узел гальванической развязки выполнен в видекольцевого делителя частоты и сум-,матора с М -зходами, между которымивключены 8 идентичных каналов, сос,тоящих из последовательно соединенных расширителя импульсов, оптрона,формирователя прямоугольного импульса и элемента выделения переднегофронта импульса.1145455 1Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для построения измерительных каналов электрических величин в энергоемких электрических и электрофизических установках как элемент подавления помех общего вида постоянного и переменного тока.Известно устройство гальванической развязки, содержащее преобразо О ватель напряжения в частоту, оптическую линию связи на основе свето- и Фотодиодов и волоконного светонровода, и обладающее высоким быстродействием Г 1 3.15Однако в данном устройстве в качестве оптоизолятора применяется сложная и дорогостоящая оптическая линия связи, что в устройствах гальванической развязки на напряжение 2 О до единиц киловольт не является технически оправданным.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство гальванической развязки, д содержащее последовательно соединенные преобразователь напряжения в частоту, узел гальванической развязки и преобразователь частоты в напряжение 23В этом устройстве могут использоваться высоковольтные оптоизоляторы, выпускаемые промышленностью, обладающие низким быстродействием, определяющимся временем включения . и временем выключения оптоизолятора. Для реальных высоковольтных оптоизоляторов частота переключения не превышает 100-200 кГц, что огра= ничивает полосу передаваемых аналоговых сигналов.Цель изобретения - повышение быстродействия.Указанная цель. достигается тем, что в устройстве гальванической развязки, содержащем последовательно соединенные преобразователь напряжения в частоту, узел гальванической развязки и преобразователь частоты в напряжение, узел гальванической развязки выполнен в виде коль- О цевого делителя частоты и сумматора с Я входами, между которыми включены И идентичных каналов, состоящих из последовательно соединенных расширителя импульсов, оптрона, формирователя прямоУгольного импульса и элемента выделения переднего Фронта импульса. На Фиг, 1 показана структурнаяэлектрическая схема устройства гальванической развязки, на фиг. 2временные диаграммы, поясняющие егоработу,Устройство гальванической развязки содержит преобразователь 1 напряжения в частоту, кольцевой делитель 2 частоты, расширитель 3импульсов, оптроны 4, Формирователи 5 прямоугольного импульса, элементы б выделения переднего фронтаимпульса, сумматор 7 и преобразо"ватель 8 частота-напряжение.Устройство гальванической развязки работает следующим образом,Входной аналоговый сигнал поступает на входпреобразователя 1напряжения в час.оту, на выходекоторого образуется непрерывнаяпоследовательность импульсов, частота повторения которых пропорциональна текущему значению аналоговогосигнала (Фиг. 2). Импульсы поступают на вход кольцевого делителя 2частоты, на выходах которого (точки Ь,Ь,) последовательно по- .являются импульсы, частота повторения которых равна Й (М (гдеГ ц - частота повторения импульсов на выходе преобразователя 1напряжения в частоту 1),а длительность равна периоду следованияпнч инцпу"ыс выходов кольцевого делителя 2частоты поступают на И каналов, содержащих расширители 3 импульсов,оптроны 4, Формирователи 5 прямоугольного импульса и элементы 6 выделения переднего фронта импульса.На выходах расширителей 3 импульсов (точки ъ , , ъ ) формируются импульсы постоянной длительности, задаваемой В пределахькл +ВыкА (Й ОйЧ ) МаКсмаксимальное значение частоты йовторения импульсов на выходе преобразователя напряжения в частоту,- длительность расширенных им- Рпульсов, а си с- длительности включения и выключения оптронов, Далее импульсы, прошедшие через оптроны 4, Формируются в прямоугольные импульсы формирователями 5 прямоугольного импульса (восстанавливается Форма импульсов в точках Ъ,, ъ,), а в элементах 6 выделения переднего фронта импульса 61145455 Вю ИИПИ Заказ 1187/42 Тираж 872 ПоцписйоеФщвал ШШ Патеат , г.Ужгород, ул.Проектная, 4 Ъ 3(точки д, , д,ч ) формируются импульсы постоянной цлительности, задаваемой из условия 1 сДнч максВ сумматоре 7 производится объединение импульсов с каналов (точка Е). Далее импульсы поступают на пре- образователь 8 частота-напряжение, выходное напряжение которого повторяет форму входного аналогового сигнала.Требуемое количество каналов определяется из условия: ИС 8+ +вьцлИаиц )вакуф йФазовый сдвиг сформированных вЮ каналах импульсов относительновыходных импульсов преобразователя1 напряжения в частоту, являетсяпостоянным и одинаковым (при использовании идентичных оптронов 4) ине оказывает при Н10 заметноговлияния на точность передачи аналоговых сигналов,Таким образом, предлагаемое техническое решение в результате выполнения узла гальванической развяэ".ки многоканальным позволяет повысить быстродействие устроиства гальванической развязки при использовании серийных оптронов с малымбыстродействием.