H03K 3/86 (13) B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) PL B1 RZECZPO SPO LITA POLSKA. (21) Numer zgłoszenia:

Transkrypt

1 RZECZPO SPO LITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (51) IntCl6: H03K 3/86 ( 54 ) Generator impulsowy (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 03/96 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 03/98 (73) Uprawniony z patentu: Instytut Energetyki, Warszawa, PL (72) Twórcy wynalazku: Edward Anderson, Warszawa, PL Stanisław Maziarz, Warszawa, PL Wiesław Tarczyński, Opolu, PL (74) Pełnomocnik: Jankowska Danuta, Instytut Energetyki PL B1 ( 5 7 ) Generator impulsowy zawierający wejście synchronizujące, wejście zezwalające, układ sterujący, układ opóźniający, przerzutnik monostabilny, rejestr buforowy z wejściem do wpisywania danych, wzmacniacz mocy 1 wyjście pierwsze, znamienny tym, że wyjście układu sterującego (US) połączone jest z wejściem sterującym (P 1) układu opóźniającego (UO 1), którego wyjście połączone jest z wejściem (S 2) przerzutnika monostabilnego drugiego (PM 2), a jego wyjście połączone jest z wejściem (We 2) wzmacniacza drugiego (WZ 2), a jego wyjście jest wyjściem drugim (Wy 2) generatora z tym, że wyjście układu sterującego jest też połączone z wejściem sterującym (P 2) układu opóźniającego drugiego (UO 2), którego wyjście jest połączone z wejściem (We 3) wzmacniacza trzeciego (WZ 3), a jego wyjście jest wyjściem trzecim (Wy 3) generatora, a wyjście pierwsze (1) rejestru buforowego (R) połączone jest z wejściem programującym (WP 1) pierwszego układu opoźniającego (UO 1), a wyjście czwarte (4) rejestru buforowego (R) połączone jest z wejściem programującym (WP 2) drugiego układu opóźniającego (UO 2), a wyjście (3) rejestru buforowego (R) połączone jest z wejściami ustawiającymi amplitudę (A) wzmacniacza pierwszego (W Z 1), drugiego (WZ 2) 1 trzeciego (WZ 3), a wyjście drugie (2) rejestru buforowego (R) połączone jest z wejściami (U) ustawiania czasu trwania impulsu przerzutników monostabilnych pierwszego (PM 1), drugiego (PM 2) 1 trzeciego (PM 3) FIG.1

2 Generator impulsowy Zastrzeżenie patentowe Generator impulsowy zawierający wejście synchronizujące, wejście zezwalające, układ sterujący, układ opóźniający, przerzutnik monostabilny, rejestr buforowy z wejściem do wpisywania danych, wzmacniacz mocy i wyjście pierwsze, znamienny tym, że wyjście układu sterującego (US) połączone jest z wejściem sterującym (P 1) układu opóźniającego (UO 1), którego wyjście połączone jest z wejściem (S 2) przerzutnika monostabilnego drugiego (PM 2), a jego wyjście połączone jest z wejściem (We 2) wzmacniacza drugiego (WZ 2), a jego wyjście jest wyjściem drugim (Wy 2) generatora z tym, że wyjście układu sterującego jest też połączone z wejściem sterującym (P 2) układu opóźniającego drugiego (UO 2), którego wyjście jest połączone z wejściem (We 3) wzmacniacza trzeciego (WZ 3), a jego wyjście jest wyjściem trzecim (Wy 3) generatora, a wyjście pierwsze (1) rejestru buforowego (R) połączone jest z wejściem programującym (WP 1) pierwszego układu opóźniającego (UO 1), a wyjście czwarte (4) rejestru buforowego (R) połączone jest z wejściem programującym (WP 2) drugiego układu opóźniającego (UO 2), a wyjście (3) rejestru buforowego (R) połączone jest z wejściami ustawiającymi amplitudę (A) wzmacniacza pierwszego (WZ 1), drugiego (WZ 2) i trzeciego (WZ 3), a wyjście drugie (2) rejestru buforowego (R) połączone jest z wejściami (U) ustawiania czasu trwania impulsu przerzutników monostabilnych pierwszego (PM 1), drugiego (PM 2) i trzeciego (PM 3). * * * Przedmiotem wynalazku jest generator impulsowy. Generator wytwarza trzy impulsy o dużej amplitudzie i krótkim czasie trwania, które są względem siebie opóźnione o programowaną wielkość czasu. Generator jest przeznaczony do pracy w systemach do automatycznego testowania i lokalizacji miejsca uszkodzenia w trójfazowych liniach elektroenergetycznych. Znane układy generatorów posiadają układ sterujący, przerzutnik monostabilny, jeden wzmacniacz mocy, oraz rejestr buforowy. Do rejestru buforowego wpisywane są parametry robocze generatora takie jak czas trwania impulsu wyjściowego i amplituda. Układ sterujący układu dokonuje synchronizacji wytwarzania impulsu wyjściowego z napięciem synchronizującym w obecności sygnału zezwolenia. Przy badaniach linii trójfazowych elektroenergetycznych, podłączanie wyjścia generatora do poszczególnych przewodów fazowych, dokonuje się przez zastosowanie przełączników elektromechanicznych co w zdecydowany sposób wydłuża czas badania, zaś stosowanie elektronicznych układów przełączających na przykład demultiplekserów, ze względu na wymaganie stosowania dużych amplitud impulsu (rzędu kilkuset woltów) jest niemożliwe. Istotą układu według wynalazku jest to, że wyjście układu sterującego połączone jest z wejściem sterującym układu opóźniającego pierwszego, którego wyjście jest połączone z wejściem przerzutnika monostabilnego drugiego, a jego wyjście jest połączone z wejściem wzmacniacza drugiego, a jego wyjście jest wyjściem drugim generatora. Wyjście układu sterującego połączone jest z wejściem sterującym układu opóźniającego drugiego, którego wyjście jest połączone z wejściem wzmacniacza trzeciego, a jego wyjście jest wyjściem trzecim generatora. Wyjście pierwsze rejestru buforowego połączone jest z wejściem programującym pierwszego układu opóźniającego, a wyjście czwarte rejestru buforowego połączone jest z wejściem programującym drugiego układu opóźniającego. Wyjście trzecie rejestru buforowego połączone jest z wejściami ustawiającymi amplitudę wzmacniacza pierwszego,

3 drugiego i trzeciego, a wyjście drugie rejestru buforowego połączone jest z wejściami ustawiania czasu trwania impulsu przerzutników monostabilnych pierwszego, drugiego i trzeciego. Korzystnym skutkiem stosowania generatora według wynalazku jest możliwość uzyskania trzech impulsów napięcia o programowanej amplitudzie i czasie trwania a chwila pojawienia się tych impulsów jest synchronizowana z napięciem wejściowym. Możliwe jest też, przez wpisanie do rejestru buforowego odpowiednio zakodowanej wartości, ustawienie opóźnienia czasowego pomiędzy impulsami wyjściowymi. Generator impulsowy według wynalazku przedstawiony jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy układu, a na fig. 2 przedstawione są przebiegi czasowe sygnałów w charakterystycznych punktach układu. Przed uruchomieniem generatora do wejścia. Dane rejestru buforowego R podawane są odpowiednio zakodowane dane ustawiające parametry robocze generatora. Proces ten nazywany jest programowaniem generatora. Po wpisaniu danych do rejestru R są one w nim zapamiętywane. Programowanie obejmuje: czas opóźnienia impulsu z wyjścia drugiego generatora Wy 2 względem wyjścia pierwszego Wy 1 i są to dane o nazwie TOP 1, opóźnienie impulsu na wyjściu trzecim generatora Wy 3 względem impulsu na wyjściu pierwszym Wy 1 i są to dane o nazwie TOP 2, czas trwania impulsów na wyjściach generatora i są to dane o nazwie TWW oraz podawane są dane o wielkości amplitudy na wyjściach generatora, są to dane o nazwie AMP. Dane po wpisaniu do rejestru buforowego R są rozdzielone do poszczególnych wejść programujących. Dane z wyjścia pierwszego 1 rejestru buforowego R podawane s ą do wejścia programującego W P 1 pierwszego układu opóźniającego, a dane z wyjścia 4 rejestru R podawane są do wejścia programującego WP 2 drugiego układu opóźniającego UO 2, a dane z wyjścia 2 rejestru R podawane są do wejść U ustawiania czasu trwania impulsu przerzutników monostabilnych, pierwszego PM 1 drugiego PM 2 i trzeciego PM 3, a z wyjścia trzeciego 3 rejestru buforowego R podawane są dane do wejść ustawiania amplitudy impulsu wyjściowego A wszystkich wzmacniaczy wyjściowych W Z 1, WZ 2 i W Z 3. Dane na wyjściach rejestru buforowego są utrzymywane przez cały czas pracy generatora w niezmiennej postaci. Po zakończeniu programowania generator jest gotowy do uruchomienia. Do wejścia synchronizującego układu sterującego US podawane jest napięcie Us, względem którego będzie synchronizowana praca generatora. Budowa układu synchronizującego decyduje o kryterium synchronizacji. Generator może być na przykład uruchomiony, gdy napięcie Us osiągnie określoną wartość (próg napięcia dla synchronizacji). Oprócz spełnienia warunku synchronizacji do uruchomienia generatora potrzebna jest obecność sygnału zezwolenia Start 1. Układ sterujący na wyjściu wytwarza sygnał Start 2, który podawany jest do wejścia S 1 przerzutnika monostabilnego PM 1, który na wyjściu daje impuls o czasie trwania tw /Sygnał I/, który podawany jest do wejścia We 1 wzmacniacza pierwszego WZ 1, na którego wyjściu Wy 1 otrzymuje się impuls napięciowy o amplitudzie Ap i czasie trwania tww. Czas trwania impulsu na wyjściu wzmacniacza jest dłuższy niż na jego wejściu, co jest spowodowane opóźnieniami czasowymi, wprowadzanymi przez elementy półprzewodnikowe mocy (tranzystory, tyrystory) stosowane w tego typu generatorach. Sygnał Start 2 z wyjścia układu sterującego US podawany jest również do wejść sterujących P 1 i P 2 odpowiednio pierwszego UO 1 i drugiego UO 2 układu opóźniającego. Na wyjściu układu opóźniającego UO 1 otrzymuje się impuls, który jest opóźniany względem sygnału Start 2 o czas top1 (Sygnał II), a na wyjściu układu opóźniającego drugiego UO 2 otrzymujemy impuls spóźniony o czas top2 Sygnał III. Sygnał II z wyjścia pierwszego układu opóźniającego UO 1 podawany jest do wejścia S 2 przerzutnika monostabilnego drugiego PM 2, a na jego wyjściu otrzymujemy impuls o czasie trwania tw (Sygnał IV), a z wyjścia drugiego układu opóźniającego UO 2 podawany jest do wejścia S 3 przerzutnika monostabilnego PM 3, a na jego wyjściu otrzymujemy impuls o czasie trwania tw (Sygnał V). Impulsy z wyjść przerzut-

4 ników monostabilnych drugiego PM 2 i trzeciego PM 3 podawane są na wejścia WE 2 i WE 3, wzmacniacza drugiego WZ 2 i trzeciego WZ 3. Na wyjściu Wy 2 wzmacniacza drugiego WZ 2 i na wyjściu Wy 3 wzmacniacza trzeciego WZ 3 otrzymujemy impulsy napięciowe o amplitudzie Ap i czasie trwania tww (odpowiednio sygnały Wy 2 i Wy 3), ale sygnał Wy 2 na wyjściu drugim Wy 2 generatora jest opóźniony o czas topi, a sygnał Wy 3 na wyjściu trzecim Wy 3 generatora jest opóźniony o czas top2 względem impulsu na wyjściu pierwszym wyjściu generatora Wy 1.

5 FIG. 2

6 FIG. 1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł