Azərbaycan döVLƏt neft və SƏnaye universiteti

TRANSFORMATORLU QALVANİK AYIRICILI İZOLYASİYAEDİCİ ƏMƏLİYYAT GÜCLƏNDİRİCİLƏRİ

Dəqiqliyi yüksək olan ölçmə sistemlərində transformatorlu qalvanik ayırıcılı izolyasiyaedici ƏG-dən istifadə olunur. Belə gücləndiricilərin iki kanalı olur:

• 
  informasiya kanalı;
  
• 
  energetik kanal.
  

İnformasiya kanalı MDM- gücləndirici sxemi üzrə qurulur və diferensial giriş gücləndiricisindən (ƏG₁), modulyatordan (M), izolyasiyaedici impuls transformatorundan (Tr₁), demodulyatordan (DM) və çıxış bufer gərginlik təkrarlayıcısından (ƏG₂) ibarətdir.
Energetik kanal ikiportlu və üçportlu ola bilər (şək. 4.1).

Şək. 4.1. Transformatorlu qalvanik ayırıcılı üçportlu izolyasiyaedici

ƏG-nin sxemi

Üçportlu energetik kanalda E_q qida mənbəi vericinin giriş dövrəsindən və informasiyanı emaletmə sxemindən kiçikölçülü Tr₂ və Tr₃ impuls transformatorları vasitəsilə ayrılmışdır.

İmpuls generatoru (G) daşıyıcı f_d tezlikli siqnallar yaradır. Bu siqnallar Tr₂ və Tr₃ transformatorlarının ikinci tərəf dolaqlarından informasiya siqnalının modulyasiyası üçün modülyatora və demodulyasiyası üçün demodulyatora verilir. Düzləndirici, stabilləşdirici və ATS-dən (şəkildə göstərilməyib) ibarət olan E₁ qida bloku ƏG₁-i, modulyatoru (M) və vericini qidalandırmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur.
E₂ qida bloku ƏG₂-ni, demodulyatoru (DM) və informasiyanı emaletmə sxemini qidalandırır.
MDM-əməliyyat gücləndiricisinin tezlik buraxma zolağının f _y qiyməti daşıyıcı tezliyin f_d qiymətindən çox kiçik olur (f_yuxarı « f_d). Öz növbəsində daşıyıcı tezliyin qiyməti impuls transformatorlarının xüsusiyyəti ilə məhdudlaşır. Real olaraq f_d= 20÷100 kHs, MDM əməliyyat gücləndiricisinin tezlik buraxma zolağı f_y = 4÷20 kHs olur.
Son zamanlar çoxlaylı çap lövhələri əsasında ucuz qiymətli kiçik ölçülü transformatorların hazırlanma texnologiyası yaradılmışdır. Çap lövhələrinin səthində cızılmış konsentrik keçiricilər bir laydan digərinə keçərək transformatorların dolaqlarını təşkil edir. Çap lövhələrində maqnit nüvəciklərin yerləşdirilməsi və bərkidilməsi üçün deşiklər vardır.
Ənənəvi sarğaclı məmulatlardan fərqli olaraq, belə transformatorların bir sıra üstünlükləri vardır:

• 
  yüksək texnologiyalılığı və qiymətinin ucuz olması;
  
• 
  karkasın olmaması;
  
• 
  ölçülərinin və kütləsinin kiçik olması;
  
• 
  izolyasiya müqavimətnini böyük olması;
  
• 
  soyutma sisteminin sadəliyi.
  

HESABAT

Difrensial gücləndiricinin qeyri-invers girişinə bu

γ =

əmsalı ilə U_gir2 gərginliyi verilir.
Bu halda diferensial gücləndiricinin çıxışında alının gərginliyın ifadəsi aşağıdakı kimi olur:

( U_gir1 α + U_çıx β )·(-k₀ ) + U_gir2 γ (+ k₀ ) = U_çıx

Aparılan sadə çevirmələrdən sonra:
k₀ γ U_gir2 - k₀ α U_gir1 – k₀ β U_çıx = U_çıx
k₀ γ U_gir2 – k₀ α U_gir1 = U_çıx + k₀ β U_çıx
k₀( γ U_gir2 – α U_gir1 )= U_çıx (1+ k₀ β )
U_çıx = · ( γ U_gir2 – α U_gir1 )

ƏG-lərin k₀ gücləndirmə əmsalı çox böyük olduğundan (əsasən 20000-dən böyük olur; k₀ = 10⁵ ÷10⁷), onda məxrəcin ikinci toplananı 1-dən kifayət qədər böyük olur və buna görə də məxrəcdə 1-i nəzərə almamaq olar, k₀ β >>1:

U_çıx = · ( γ U_gir2 – α U_gir1 ),

lakin α = ; β = ; γ = olduğunu nəzərə almaqla R₂ = R₁; R₃ = R_Ə qəbul edilərsə,

γ = = α
alınır.
Bu halda:
U_çıx = · ( U_gir2 – U_gir1 )
olur.
α və β qiymətlərini yerinə yazdıqda,

U_çıx = · ( U_gir2 – U_gir1 )

olur.
Sonuncu ifadəsindən göründüyü kimi diferensiaal gücləndiricinin çıxış gərginliyi girişə verilən iki gərginliyin fərqinə mütənsib olur.
Xüsusi hal üçün R₁ = R₂ = R₃ = R_Ə:

U_çıx = U_gir2 – U_gir1

Verilənlər:

Rə = 900 Om
R1 = 90 Om
Ugir1 = 30 mV
Ugir2 = 35 mV
Uçıx=?
Bu halda çıxış gərginliyi:

Uçıx =

Uçıx = 50mV
NƏTİCƏ

Bu kurs işində qalvanik ayrıcılı və transformatorlu əməliyyat gücləndiriciləri haqqinda məlumat verilmişdir. Torpaqlama nöqtələrində potensialların səviyyəsi müxtəlif olan sxemlərdə qalvanik ayırma əməliyyatının yerinə yetirilməsi zəruriyyət təşkil edir. Çox hallarda verilərlə (V) informasiyanı emal edən sxemlər arasında məsafə böyük olduğundan potensiallar fərqi çox böyük qiymətə (yüzlərlə və hətta minlərlə Volta) çata bilər. Xüsusi olaraq qeyd etmək lazımdır ki, tibb aparatlarında və cihazlarında qalvanik ayırıcılı izolyasiyaedici ƏG-lərdən istifadə edilməsi vacibdir.

Transformatorlu qalvanik ayırıcılı izolyasiyaedici əməliyyat gücləndiricilərindən isə Dəqiqliyi yüksək olan ölçmə sistemlərdə istifadə olunur. Transformatorlu ƏG bir sıra üstünlüklərinin olduğunun nəticəsinə gəldik:

1. 
   yüksək texnologiyalılığı və qiymətinin ucuz olması;
   
2. 
   karkasın olmaması;
   
3. 
   ölçülərinin və kütləsinin kiçik olması;
   
4. 
   izolyasiya müqavimətnini böyük olması;
   
5. 
   soyutma sisteminin sadəliyi.
   

ƏDƏBİYYAT

1. 
   Abbasov V. A Məmmədov U. Q Ölçmə qurğularının sxemotexnikası. Dərs vəsaiti. Bakı: ADNSU nəşriyyatı, 2021. – 163 səh.
   
2. 
   Abbasov V. A İnformasiya ölçmə sistemlərinin sxemotexnikası mühazirə məcmusu, 2021.