[发明专利]用于将测量信号电压外施加到供电网上的方法和装置

权利要求书

1.一种用于将测量信号电压施加到供电网上的方法，包括以下步骤：

提供发生器信号；

将所述发生器信号感应地传输到所述供电网中，

其特征在于，

由两个采样保持元件（20，S1，S3）交替地对所述发生器信号（U_sig）进行采样；

将采样值交替地分配给第一脉冲序列（P1）和第二脉冲序列（P2）；

将所述脉冲序列（P1，P2）分离地感应传输；以及

通过将感应的部分电压（U₁，U₂）加在一起形成次级侧测量信号电压（U）。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征分别在于，使用脉冲频率f_pulse来执行由所述采样保持元件（20，S1，S3）进行的采样，并且保持时间对应于脉冲持续时间的一半。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述脉冲序列（P1，P2）的分离的感应传输在两个时间段（T1，T2）上周期性地连续，其中，在与第一采样保持元件（20，S1）的保持时间（t_hold）一致的第一时间段（T1）内：

通过出现在初级侧的所述第一脉冲序列（P1）的矩形脉冲对第一变压器（26）的磁芯进行调制；

对应于时移的第二脉冲序列（P2）的第二变压器（28）不接收发生器信号（U_sig），并且在所存储的能量降低期间在初级侧和次级侧上保持于0V；

由于初级侧调制，在所述第一变压器（26）的次级侧上形成第一部分电压（U₁）；

以及，在与第二采样保持元件（20，S3）的保持时间（t_hold）一致并且紧接在所述第一时间段（T1）之后的第二时间段（T2）内：

通过出现在初级侧的所述第二脉冲序列（P2）的矩形脉冲对第二变压器（28）的磁芯进行调制；

对应于时移的第一脉冲序列（P1）的所述第一变压器（26）不接收发生器信号（U_sig），并且在所存储的能量降低期间在初级侧和次级侧上保持于0V；

由于初级侧调制，在所述第二变压器（28）的次级侧上形成第二部分 电压（U₂）。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其特征在于，所述发生器信号（U_sig）采用随着时间的任意给定信号，包括直流电压，尤其是矩形信号电压。

5.一种用于将测量信号电压施加到供电网上的装置，包括：信号发生器，用于提供发生器信号；以及传输单元，用于将所述发生器信号感应地传输到所述供电网中，其特征在于，所述传输单元包括：初级侧开关单元（20），用于对所述发生器信号（U_sig）进行采样以及将采样值划分成相对于彼此时移的两个脉冲序列（P1，P2）；输出侧上串联的两个变压器（26，28），用于所述脉冲序列（P1，P2）的分离的感应传输；以及次级侧开关单元（40），用于将时移的感应脉冲序列加在一起。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述初级侧开关单元（20）包括：将相应的变压器（26，28）的初级绕组（22，24）交替地与所述信号发生器（U_sig）连接的两个开关元件（S1，S3）；以及将相应的初级绕组（22，24）交替地短路的另外两个开关元件（S2，S4）。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述次级侧开关单元（40）包括：第一开关组（SG1），其将第一变压器（26）的感应电压（U1）连接至供电网（4）或者将所述第一变压器（26）的次级绕组（30，31，32）短路；以及串联的第二开关组（SG2），其将第二变压器的感应电压（U2）交替地连接至所述供电网（4）或者将所述第二变压器（28）的次级绕组（34，35，36）短路。

8.根据权利要求6或7中的一项所述的装置，其特征在于，开关单元（20，40）的所述开关元件（S1，S2，S3，S4，SG1，SG2）被实现为半导体开关元件。

9.根据权利要求5至8中的一项所述的装置，其特征在于：控制电路，用于初级开关单元和次级开关单元（20，40）的时间控制。

10.根据权利要求5至9中的一项所述的装置，其特征在于，与使用变压器生成用于传统低频传输的相同次级电压的单个变压器相比，所述两个变压器（26，28）中的每个变压器具有更小的磁芯横截面。