173790. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés váltakozóáramú teljesítmény nagypontosságú mérésére mindkét bemenetén áramvezérelt elektronikus szorzóelem segítségével
173790 MAGYAR NËPKOZTARSASAG SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1976. VI. 03. (VI—1078) Nemzetközi osztályozás: GOI R 21/06 Közzététel napja: 1979 I. 27. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1979. XII. 31. Feltaláló: Szabadalmas: Benkovics Gábor okleveles villamosmérnök, Budapest Villamosenergiaipari Kutató Intézet, Budapest Kapcsolási elrendezés váltakozóáramú teljesítmény nagypontosságú mérésére mindkét bemenetén áramvezérelt elektronikus szorzóelem segítségével 1 A találmány a váltakozóáramú teljesítmény nagypontosságú mérésére szolgáló kapcsolás, amely felhasználásra kerülhet a villamos teljesítmény vagy energia mérő vagy távadó berendezésekben. Ismeretes, hogy a váltakozóáramú villamos teljesítmény pontos méréséhez a feszültség és áram pillanatértékeinek összeszorzása szükséges. A szorzás műveletének elvégzésére a gyakorlatban két módszer terjedt el. Az első módszer szerint a szorzóelem céljára Hali-generátort alkalmaznak. Ennek a módszernek a hátránya, hogy a Hali-generátor drága, és a mérőműveket egyedileg hőkompenzálni kell, ami megnehezíti a sorozatgyártást. A másik módszer szerint a szorzást elektronikus szorzómű végzi, amely a nagy pontossági igény miatt általában az impulzus terület modulációs szorzás elvének a felhasználásával működik. Az impulzus terület modulációs szorzási elv váltakozóáramú teljesítménymérési célokra történő alkalmazásakor általában három nehézség merül fel. Egyrészt problémát jelent a bemenő mérőváltók illesztése a szorzóműhöz. Az ismert megoldásoknál ezt úgy végzik, hogy a szorzómű feszültségvezéreit bemenetéit a mérőváltók feszültségjelével táplálják meg. Az áramváltónál ezt a feszültségjelet a szekunder tekercs ellenállással történő lezárásával nyerik. E módszer hátránya, hogy a lezáráshoz nagypontosságú és stabilitású ellenállást kell alkalmazni, 2 valamint azt, hogy a kedvező terhelési viszonyok érdekében a lezáró ellenállásnak kis értékűnek kell lennie, ami viszont kis hasznos jelet eredményez. A találmány tárgyát képező kapcsolási elrendezésnél a 5 szorzó mű mindkét bemenete áramvezérelt jellegű, kedvező terhelési viszonyokat biztosítva ezzel a mindkét bemeneten áramváltó jeliegűre kialakított mérőváltók felé. A második probléma a szorzómű működéséhez 10 szükséges referenciafeszültség előállítása. Általában a referencíafeszültség nagypontossággal azonos pozitív és negatív értékére is szükség van a szorzómű impulzus szélesség modulátor számára. Az ismert megoldások szerint ezt a feszültséget 15 vagy egy nagypontosságú referencia Zener-dióda és egy (-l)-szeres erősítő felhasználásával, vagy a referencia Zener-diódának egy Graetz-egyenirányító híd-keresztágába történő kapcsolásával nyerik. Az első megoldás hátránya viszonylagos bonyolultsága, 20 és az, hogy a referenciafeszültségek kapcsolgatásáról külön kapcsolóelemekkel kell gondoskodni. A második megoldás hátránya, hogy a nyitóirányba előfeszített diódák hőmérsékletfüggése csak nehezen kompenzálható. A találmány tárgyát képező 25 kapcsolási elrendezésnél a referenciafeszültség pozitív és negatív értékét ugyanannak a referencia Zener-diódának ellenütemű, komplementer tranzisztorpárral történő kapcsolgatásával nyerjük, nagyfokú szimmetriát és hőstabilitást biztosítva ezzel az 30 áramkör számára.
