RU186324U1 - MODULAR PRECISION POWER SUPPLY WITH SUPERCONDUCTED THERAHZ DETECTOR MONITORING SYSTEM - Google Patents
MODULAR PRECISION POWER SUPPLY WITH SUPERCONDUCTED THERAHZ DETECTOR MONITORING SYSTEM Download PDFInfo
- Publication number
- RU186324U1 RU186324U1 RU2018122839U RU2018122839U RU186324U1 RU 186324 U1 RU186324 U1 RU 186324U1 RU 2018122839 U RU2018122839 U RU 2018122839U RU 2018122839 U RU2018122839 U RU 2018122839U RU 186324 U1 RU186324 U1 RU 186324U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- detector
- power supply
- power
- external device
- current
- Prior art date
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 claims description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 abstract description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is DC
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices
- G05F1/565—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к источникам прецизионного, перестраиваемого и стабилизированного тока или напряжения необходимых для питания сверхпроводниковых терагерцовых детекторов.The utility model relates to sources of precision, tunable, and stabilized current or voltage required to power superconducting terahertz detectors.
Модульный источник прецизионного питания сверхпроводникового терагерцового детектора включает в себя гальванически развязанные аналоговую и цифровую части. Аналоговая часть состоит из электрически-независимых, идентичных и взаимозаменяемых модулей (каналов). Модуль состоит из источника питания для задания требуемого значения тока/напряжения на каждом сверхпроводниковом детекторе в режиме стабилизации тока/напряжения, адаптера питания для развязки питания подключаемого внешнего устройства (детектора) и снимаемого с него электрического сигнала, аккумулятора, усилителя для регистрации сигнала от каждого внешнего устройства (детектора). Цифровая часть включает микроконтроллер для управления источником смещения, панель управления и дисплей для обеспечения возможности выставления пользователем необходимого значения тока/напряжения на источнике смещения, и блок подключения персонального компьютера к источнику питания.The modular precision power supply of the superconducting terahertz detector includes galvanically isolated analog and digital parts. The analog part consists of electrically independent, identical and interchangeable modules (channels). The module consists of a power source for setting the required current / voltage value for each superconductor detector in the current / voltage stabilization mode, a power adapter for decoupling the power of the connected external device (detector) and the electric signal removed from it, a battery, an amplifier for recording the signal from each external device (detector). The digital part includes a microcontroller to control the bias source, a control panel and a display to enable the user to set the required current / voltage value on the bias source, and a unit for connecting a personal computer to the power source.
Модульный источник прецизионного питания оснащен системой, которая обеспечивает периодический мониторинг режима работы сверхпроводникового терагерцового детектора с возможностью автоматического обнаружения и оповещения о сбое в работе детектора.The modular precision power supply is equipped with a system that provides periodic monitoring of the operating mode of the superconducting terahertz detector with the ability to automatically detect and alert about the failure of the detector.
Техническим результатом является возможность осуществлять бесперебойное прецизионное питания и управление сверхпроводниковым терагерцовым детектором, за счет модульности источника питания, а также своевременно отслеживать уход детектора из рабочего режима. 1 ил.
Description
Полезная модель относится к источникам питания, в частности к прецизионным, перестраиваемым и стабилизированным источникам тока или напряжения, позволяющим управлять сверхпроводниковыми терагерцовыми детекторами.The utility model relates to power sources, in particular to precision, tunable and stabilized current or voltage sources that allow controlling superconducting terahertz detectors.
Источники прецизионного питания сверхпроводниковых однофотонных детекторов.Sources of precision power for single-photon superconducting detectors.
Из патента РФ RU 2467376 (опубликован 20.11.2012; МПК G05F 1/10, G05B 11/00) известен регулятор напряжения, предназначенный для использования в системах электроснабжения. Он содержит вычислительно-измерительный блок, и, по крайней мере, один регулирующий блок, при этом он дополнительно содержит блок настройки и блок памяти, причем первый выход вычислительно-измерительного блока соединен с входом управления регулирующего блока, а силовой вход регулирующего блока соединен с соответствующим входом регулятора напряжения, силовой выход регулирующего блока соединен с выходом регулятора напряжения, вход и выход регулятора напряжения соединены также со входами измерения входного и выходного напряжения вычислительно-измерительного блока соответственно, второй из выходов вычислительно-измерительного блока соединен с входом блока настройки, а выход блока настройки соединен с входом блока памяти, причем выход блока памяти соединен с соответствующим входом вычислительно-измерительного блока.From the patent of the Russian Federation RU 2467376 (published on November 20, 2012;
Технический результат заключается в увеличении точности и надежности регулятора напряжения и упрощении конструкции.The technical result consists in increasing the accuracy and reliability of the voltage regulator and simplifying the design.
Недостатком указанного известного решения является возможность появления в выходном сигнале наводок от источника питания регулятора напряжения, что препятствует его использованию для питания высокоточных устройств, таких как высокочувствительные сенсоры.The disadvantage of this known solution is the possibility of interference in the output signal from the power source of the voltage regulator, which prevents its use for powering high-precision devices, such as highly sensitive sensors.
Патент США US 6476582 (опубликован 05.11.2002; МПК G05F 1/00, Н01М 10/42, Н01М 10/44, H02J 7/00). Указанный патент описывает источник питания, предназначенный для измерительных систем с низким уровнем шума или для измерений характеристик электронных компонентов, таких как высокочувствительные сенсоры, когда шумы от внешнего источника переменного тока оказывают влияние на измеряемые характеристики.U.S. Patent US 6476582 (published 05.11.2002;
Источник питания содержит блок питания, заключенный в экран для защиты от внешних наводок и позволяющий точно регулировать выходной ток или напряжение. Он также содержит блок батарей и магазин сопротивлений для задания требуемого выходного напряжения или тока; блок управления и контроля блока питания; блок двухсторонней передачи сигнала для конвертирования электрического сигнала от блока управления и контроля в оптический или акустический сигнал и передачи его блоку питания, и наоборот. Таким образом, блок питания и блок управления и контроля блока питания электрически изолированы друг от друга.The power supply contains a power supply enclosed in a shield for protection against external interference and allowing precise control of the output current or voltage. It also contains a battery pack and a resistance box to set the desired output voltage or current; power supply control and monitoring unit; a two-way signal transmission unit for converting an electrical signal from a control and monitoring unit into an optical or acoustic signal and transmitting it to the power supply, and vice versa. Thus, the power supply and the control and monitoring unit of the power supply are electrically isolated from each other.
Блок питания включает:The power supply includes:
блок контроля включения/выключения, получающий необходимое для его работы питание от батареи. При получении оптического сигнала включения от блока управления и контроля он подает питание на функциональные блоки блока питания, а при получении сигнала выключения - выключает подачу питания на функциональные блоки блока питания;an on / off control unit that receives the battery power necessary for its operation. Upon receipt of the optical enable signal from the control and monitoring unit, it supplies power to the functional units of the power supply unit, and upon receipt of the disable signal, it turns off the power supply to the functional units of the power supply unit;
блок контроля батарей, посредством которого выбирается необходимое количество последовательно соединенных батарей, причем оно поддерживается после снятия управляющего напряжения;a battery monitoring unit, by means of which the required number of series-connected batteries is selected, and it is maintained after removing the control voltage;
блок управления магазином сопротивлений, устанавливающих нужное сопротивление и поддерживающее его после снятия управляющего напряжения;control unit of the resistance store, setting the desired resistance and supporting it after removing the control voltage;
блок управления блоком питания, который на основе команд управления от блока контроля и управления, управляет батареями (их подключением и отключением) и магазином сопротивлений, таким образом, управляя током или напряжением.the power supply control unit, which, based on the control commands from the control and management unit, controls the batteries (their connection and disconnection) and the resistance store, thus controlling the current or voltage.
Как только требуемый ток или напряжение установлены, предусмотрена возможность отключения от основного (внешнего) источника питания с целью исключения наводок. Источник питания дополнительно может включать в себя зарядное устройство для зарядки батарей.Once the required current or voltage is installed, it is possible to disconnect from the main (external) power source in order to avoid interference. The power source may further include a charger for charging batteries.
Недостатком рассматриваемого технического решения является то, что аккумуляторная батарея используется для питания самого устройства (его аналоговой части), а не для питания внешнего устройства, например, чувствительного детектора.The disadvantage of the considered technical solution is that the battery is used to power the device itself (its analog part), and not to power an external device, for example, a sensitive detector.
Патент RU 2474948 (опубликован 10.02.2013; МПК Н02М 3/338). Изобретение относится к области электротехники, в частности к преобразователям напряжения постоянного тока в напряжение постоянного тока (DC/DC), получающим входное питание в широком диапазоне, и может быть использовано в источниках вторичного электропитания для потребителей различных объектов промышленного и военного назначения. Техническим результатом изобретения является повышение надежности путем упрощения схемы управления транзисторных ключей, качественная стабилизация выходного напряжения при нулевом и при максимальном токе нагрузки. Указанный технический результат достигается за счет применения генератора, управляемого напряжением (ГУН), формирователей импульсов с фазой 0° и 180°, драйверов тока для коммутации силовых транзисторных ключей, введением прецизионного регулятора напряжения и датчика тока нагрузки. Постоянное отслеживание значения выходного напряжения и тока нагрузки позволяет автоматически контролировать частоту импульсов управляющего генератора (ГУН), обеспечивая точность значения выходного напряжения при любом значении тока нагрузки.Patent RU 2474948 (published 02/10/2013;
Известный стабилизированный преобразователь напряжения имеет недостаток, состоящий в использовании сложной схемы управления коммутацией транзисторных ключей с помощью времязадающей RC-цепочки, формирователей, усилителя рассогласования, трансформатора с значительным количеством обмоток, что делает технологически сложным обеспечение его надежности.The known stabilized voltage converter has the disadvantage of using a complex circuit for controlling the switching of transistor switches using an RC timing circuit, shapers, a mismatch amplifier, a transformer with a significant number of windings, which makes it technologically difficult to ensure its reliability.
Патент SU 1793433 A1 (опубликовано 07.02.1993, МПК G05F 1/46, Н02М 7/12). Использование: в качестве стабилизированного источника электропитания. Сущность изобретения: устройство содержит трехфазный силовой трансформатор, датчик тока нагрузки, выпрямитель на тиристорах и линейный стабилизатор напряжения. Линейный стабилизатор выполнен на дополнительном выпрямителе, регулирующем транзисторе и микроэлектронном стабилизаторе напряжения. К выходу линейного стабилизатора подключено параллельно включенных цепочек. Каждая цепочка состоит из переменного и ограничительного резисторов, последовательно соединенных друг с другом, светодиода и оптрона. Фототранзистор оптрона каждой цепочки включен через развязывающий диод в цепь анод-управляющий электрод соответствующего тиристора выпрямителя.Patent SU 1793433 A1 (published on 02/07/1993,
Наиболее близкий аналог рассматриваемого технического решения раскрыт в патенте на полезную модель №137798 «Источник прецизионного питания)). Антипов А.А., Ожегов Р.В., Тройский П.В., Розенталь В.А. (Класс МПК7: G05F1). Патент описывает полезную модель источника прецизионного питания, предназначенную для измерительных систем с низким уровнем шума или для измерений характеристик электронных компонентов, таких как высокочувствительные сенсоры, когда шумы от внешнего источника переменного тока оказывают влияние на измеряемые характеристики.The closest analogue of the considered technical solution is disclosed in the patent for utility model No. 137798 “Precision power source)). Antipov A.A., Ozhegov R.V., Troisky P.V., Rosenthal V.A. (IPC Class 7: G05F1). The patent describes a useful model of a precision power supply intended for measuring systems with low noise or for measuring the characteristics of electronic components, such as highly sensitive sensors, when noise from an external AC source affects the measured characteristics.
Источник прецизионного питания включает в себя гальванически развязанные аналоговую и цифровую части источника питания, при этом аналоговая часть также включает источник смещения для задания требуемого значения тока или напряжения во время работы внешнего устройства (детектора) и обеспечения режима стабилизации соответственно тока или напряжения, адаптер питания для развязки питания подключаемого внешнего устройства и снимаемого с него электрического сигнала, и усилитель для регистрации сигнала от внешнего устройства, цифровая часть включает микроконтроллер для управления с источником смещения, панель управления и дисплей для обеспечения возможности выставления пользователем необходимого значения тока или напряжения на источнике смещения, и блок подключения персонального компьютера к источнику питания, питание аналоговой части осуществляется от аккумулятора.The precision power supply includes galvanically isolated analog and digital parts of the power supply, while the analog part also includes a bias source to set the required current or voltage during operation of an external device (detector) and provide stabilization mode, respectively, of the current or voltage, the power adapter for power isolation of the connected external device and the electrical signal removed from it, and an amplifier for registering the signal from the external device, digital hour It includes a microcontroller for control with a bias source, a control panel and a display to enable the user to set the required current or voltage at the bias source, and a unit for connecting a personal computer to a power source, the analog part is powered by a battery.
Недостатком ближайшего аналога является невозможность использования его для управления сверхпроводниковым терагерцовым детектором, а также отсутствие возможности мониторинга режима работы детектора.A disadvantage of the closest analogue is the impossibility of using it to control a superconducting terahertz detector, as well as the inability to monitor the detector's operating mode.
Заявляемая полезная модель призвана устранить вышеуказанные недостатки известных технических решений и обеспечить создание прецизионного, перестраиваемого модульного источника питания для сверхпроводникового терагерцового детектора.The inventive utility model is designed to eliminate the above disadvantages of known technical solutions and to ensure the creation of a precision, tunable modular power source for a superconducting terahertz detector.
Техническим результатом настоящей полезной модели является повышение точности и стабильности питания сверхпроводникового терагерцового детектора, а также возможность мониторинга режима работы детектора.The technical result of this utility model is to increase the accuracy and stability of the power supply of a superconducting terahertz detector, as well as the ability to monitor the detector's operating mode.
Технический результат достигается благодаря тому, что источник прецизионного питания сверхпроводникового терагерцового детектора включает гальванически развязанные аналоговую и цифровую части. Аналоговая часть имеет модульное устройство и может содержать один или несколько модулей (в дальнейшем именуемые каналами). Каналы технически взаимозаменяемы, что приводит к возможности оперативной физической замены неработающего канала на запасной. Питание аналоговой части осуществляется от аккумуляторов с возможностью периодической зарядкой от сети. Каждый канал состоит из:The technical result is achieved due to the fact that the precision power source of the superconducting terahertz detector includes galvanically isolated analog and digital parts. The analog part has a modular device and may contain one or more modules (hereinafter referred to as channels). The channels are technically interchangeable, which leads to the possibility of operational physical replacement of the idle channel with a spare one. The analog part is powered by batteries with the possibility of periodic charging from the network. Each channel consists of:
источника питания сверхпроводникового терагерцового детектора, позволяющего задать требуемое значение тока/напряжения смещения в режиме стабилизации тока/напряжения,the power source of a superconducting terahertz detector, which allows you to set the desired value of the bias current / voltage in the current / voltage stabilization mode,
адаптера питания для развязки питания, подключаемого сверхпроводникового терагерцового детектора и снимаемого с него электрического сигналаa power adapter for decoupling a power supply, a connected superconducting terahertz detector and an electrical signal removed from it
усилителей для усиления сигнала от сверхпроводникового терагерцового детектора;amplifiers for amplifying a signal from a superconducting terahertz detector;
системы с функцией защиты от внешней электромагнитной наводки;systems with the function of protection against external electromagnetic interference;
аккумулятор.battery.
Цифровая часть включает микроконтроллер для управления каналами, панель управления и дисплей для обеспечения возможности выставления пользователем необходимого значения тока/напряжения на каждом отдельном источнике питания, и блок подключения персонального компьютера для управления модульной системой источников питания.The digital part includes a microcontroller for controlling channels, a control panel and a display to enable the user to set the required current / voltage value for each individual power source, and a personal computer connection unit for controlling a modular system of power sources.
Основным отличием заявляемого изобретения от ближайшего аналога является:The main difference between the claimed invention from the closest analogue is:
модульное устройство источника прецизионного питания, которое позволяет управлять работой сверхпроводниковых терагерцовых детекторов;a modular device for precision power supply, which allows you to control the operation of superconducting terahertz detectors;
наличие системы мониторинга режима работы детекторов. availability of a monitoring system for the operation mode of the detectors.
Питание цифровой части может осуществляться от сетевого адаптера. Источник прецизионного питания может быть выполнен с возможностью подачи на сверхпроводниковые терагерцовые детекторы стабилизированного значения тока/напряжения, постоянного во времени и изменяющегося в заданном интервале с одновременной регистрацией сигнала от каждого из детекторов.The digital part can be powered by a network adapter. The precision power source can be configured to supply to the superconducting terahertz detectors a stabilized current / voltage value that is constant in time and changing in a predetermined interval while simultaneously recording a signal from each of the detectors.
Далее полезная модель более подробно раскрывается со ссылкой на фиг. 1, на которой показана блок-схема заявляемого источника прецизионного питания.Next, a utility model is disclosed in more detail with reference to FIG. 1, which shows a block diagram of the inventive precision power source.
Блок-схема источника прецизионного питания включает в себя две основные компоненты: цифровую часть (I) и аналоговую часть (II).The block diagram of a precision power supply includes two main components: the digital part (I) and the analog part (II).
Цифровая часть (I) источника питания включает панель управления (1), микроконтроллер (2), дисплей (3), блок (4) подключения персонального компьютера к источнику питания.The digital part (I) of the power source includes a control panel (1), a microcontroller (2), a display (3), a unit (4) for connecting a personal computer to the power source.
Панель управления (1) и дисплей (3) служат для выставления пользователем необходимых токов и напряжений на самом источнике питания. Основной функцией микроконтроллера (2) является осуществление взаимодействия пользователя через панель управления (1), дисплей (3) и блок (4) подключения персонального компьютера с блоком источника смещения (6) аналоговой части (II).The control panel (1) and display (3) are used to set the user required currents and voltages on the power source itself. The main function of the microcontroller (2) is the user interaction through the control panel (1), display (3) and the personal computer connection unit (4) with the bias source unit (6) of the analog part (II).
Посредством блока (4) подключения персонального компьютера осуществляется управление источником питания через компьютер для реализации стационарного, динамического режимов питания (работы) внешнего устройства, а также зарядка аккумулятора (10). В стационарном режиме задается постоянное во времени стабилизированное значение тока на внешнем устройстве. В динамическом режиме стабилизированное значение тока изменяется в заданном интервале с одновременным снятием электрического сигнала с внешнего устройства.By means of the personal computer connection unit (4), a power source is controlled through a computer to implement stationary, dynamic power modes (operation) of an external device, as well as battery charging (10). In stationary mode, a constant, constant in time current value is set on the external device. In dynamic mode, the stabilized current value changes in a predetermined interval with the simultaneous removal of an electrical signal from an external device.
Чтобы свести к минимуму влияние внутренних наводок и помех, цифровая (I) и аналоговая (II) части источника прецизионного питания гальванически развязаны с помощью гальванической развязки (5).To minimize the effect of internal interference and interference, the digital (I) and analog (II) parts of the precision power supply are galvanically isolated using galvanic isolation (5).
Аналоговая часть (II) имеет модульное устройство и включает в себя несколько идентичных друг другу канала. Каждый канал включает в себя источник смещения (6) сверхпроводниковым терагерцовым детектором, адаптер питания (7) и усилитель (8) и системы отслеживания состояния сверхпроводникового терагерцового детектора (9). Источник смещения (6) задает необходимые ток и напряжение для требуемого рабочего режима детектора. Также он обеспечивает функционирование режимов стабилизации тока или напряжения на внешнем устройстве. Адаптер питания (7) осуществляет развязку питания, подаваемого на детектор, и снимаемого с него электрического сигнала. Усилитель (8) необходим для наблюдения слабого сигнала на осциллографе или на другой регистрирующей аппаратуре, когда требуется обеспечить высокий уровень регистрируемого сигнала.The analog part (II) has a modular device and includes several channels identical to each other. Each channel includes a bias source (6) by a superconducting terahertz detector, a power adapter (7) and an amplifier (8), and state monitoring systems for a superconducting terahertz detector (9). The bias source (6) sets the required current and voltage for the required operating mode of the detector. It also provides the operation of stabilization modes of current or voltage on an external device. The power adapter (7) decouples the power supplied to the detector and the electrical signal removed from it. An amplifier (8) is necessary for observing a weak signal on an oscilloscope or other recording equipment when it is required to ensure a high level of the recorded signal.
Питание аналоговой части (II) источника прецизионного питания осуществляется от аккумулятора (10), поскольку он является источником наименьших шумов и наводок во внешнем устройстве, тем самым обеспечивая наиболее стабильную работу последнего. Аккумулятор позволяет исключить электрические шумы, идущие от электрической сети. Периодическая зарядка аккумулятора производится путем прекращения подачи питания на детектор и подключения аккумулятора к сети. Зарядка может производиться в ручном или автоматическом режимах. Если возникает необходимость непрерывной регистрации терагерцового излучения, вместо неработающего канала можно воспользоваться соседним запасным каналом. Цифровая часть (I) источника прецизионного питания может питаться от сетевого адаптера, поскольку она электрически развязана с аналоговой частью (II) и к ней не предъявляются высокие требования по параметру шумов и наводок.The analog part (II) of the precision power supply is powered by the battery (10), since it is the source of the least noise and interference in an external device, thereby ensuring the most stable operation of the latter. The battery eliminates electrical noise coming from the mains. The battery is periodically charged by shutting off the power to the detector and connecting the battery to the network. Charging can be done in manual or automatic modes. If there is a need for continuous registration of terahertz radiation, instead of the idle channel, you can use the adjacent spare channel. The digital part (I) of the precision power supply can be powered by a network adapter, because it is electrically isolated from the analog part (II) and high requirements for noise and interference parameters are not imposed on it.
Заявляемый источник прецизионного питания используется для питания сверхпроводниковых терагерцовых детекторов. Источник питания позволяет обеспечить установку требуемого уровня тока Ib и напряжения Ub для каждого детектора, при которых каждый отдельный детектор имеет свою максимальную чувствительность при регистрации терагерцового излучения. Чтобы осуществить такой режим работы детектора, необходимо рабочий ток Ib приблизить как можно ближе к пороговому току Iр детектора, выше которого детектор переходит в неустойчивый режим работы. Источник прецизионного питания дает возможность осуществлять как грубую, так и плавную перестройку шага тока, тем самым позволяя выставлять необходимые их значения с достаточно высокой точностью. Необходимость в подстройки источника питания связана с тем, что все терагерцовые детекторы имею незначительное отличие по своим рабочим параметрам, в том числе и по величине порогового тока Iр, т.е. каждый отдельный детектор требует задания своего рабочего тока/напряжения.The inventive precision power source is used to power superconducting terahertz detectors. The power source allows you to set the desired current level I b and voltage U b for each detector, at which each individual detector has its maximum sensitivity when registering terahertz radiation. To implement such a detector operation mode, it is necessary to bring the operating current I b as close as possible to the threshold detector current Ip, above which the detector goes into an unstable mode of operation. The precision power supply makes it possible to carry out both coarse and smooth adjustment of the current step, thereby making it possible to set their required values with fairly high accuracy. The need to adjust the power source is due to the fact that all terahertz detectors have a slight difference in their operating parameters, including the value of the threshold current Ip, i.e. Each individual detector requires setting its own operating current / voltage.
В частном случае исполнения источника прецизионного питания для питания сверхпроводникового терагерцового детектора предусматривается режим стабилизации по току, при этом диапазон изменения тока в режиме стабилизации составляет от -300 до 300 мкА с временной стабильностью не хуже 0,1 мкА, а диапазон изменения напряжения в режиме стабилизации составляет от -10 до 10 мВ с временной стабильностью не хуже 10 мкВ. Шаг перестройки тока в режиме стабилизации составляет 0,05 и 5 мкА соответственно для плавной и грубой регулировки тока.In the particular case of execution of a precision power supply for supplying a superconducting terahertz detector, a current stabilization mode is provided, while the current range in the stabilization mode is from -300 to 300 μA with a temporary stability of at least 0.1 μA, and the voltage range in the stabilization mode ranges from -10 to 10 mV with temporary stability not worse than 10 μV. The current tuning step in the stabilization mode is 0.05 and 5 μA, respectively, for smooth and coarse current adjustment.
Источник прецизионного питания имеет систему мониторинга режима работы детектора. Для этого используется разработанный программно-аппаратный комплекс.The precision power supply has a detector monitoring mode. For this, the developed hardware-software complex is used.
Под воздействием внешних, либо внутренних электромагнитных шумов, мощность которых значительно превышает мощности регистрируемого терагерцового сигнала, сверхпроводниковый детектор переходит в состояние, в котором его чувствительность резко падает. Чтобы выявить момент снижения чувствительности детектора необходимо отслеживать изменение величины критического тока ∆Iс на детекторе через определенный интервал времени ∆t. Если ∆Iс превышает установленное требуемое значение, то происходит оповещение о сбое в работе сверхпроводникового терагерцового детектора из-за понижения его чувствительности.Under the influence of external or internal electromagnetic noise, the power of which significantly exceeds the power of the recorded terahertz signal, the superconductor detector goes into a state in which its sensitivity drops sharply. In order to identify the moment when the sensitivity of the detector decreases, it is necessary to monitor the change in the critical current ∆Iс on the detector after a certain time interval ∆t. If ∆Iс exceeds the set required value, then the superconducting terahertz detector malfunctions due to a decrease in its sensitivity.
Таким образом, заявляемый модульный источник прецизионного питания с системой мониторинга позволяет повысить надежность работы сверхпроводниковых терагерцовых детекторов и отслеживать возможное влияние внешней либо внутренних электромагнитных шумов на чувствительность детектора.Thus, the inventive modular precision power supply with a monitoring system can improve the reliability of the superconducting terahertz detectors and track the possible effect of external or internal electromagnetic noise on the sensitivity of the detector.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018122839U RU186324U1 (en) | 2018-06-22 | 2018-06-22 | MODULAR PRECISION POWER SUPPLY WITH SUPERCONDUCTED THERAHZ DETECTOR MONITORING SYSTEM |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018122839U RU186324U1 (en) | 2018-06-22 | 2018-06-22 | MODULAR PRECISION POWER SUPPLY WITH SUPERCONDUCTED THERAHZ DETECTOR MONITORING SYSTEM |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU186324U1 true RU186324U1 (en) | 2019-01-16 |
Family
ID=65020728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018122839U RU186324U1 (en) | 2018-06-22 | 2018-06-22 | MODULAR PRECISION POWER SUPPLY WITH SUPERCONDUCTED THERAHZ DETECTOR MONITORING SYSTEM |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU186324U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU193942U1 (en) * | 2019-06-27 | 2019-11-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский педагогический государственный университет" | PRECISION POWER SOURCE WITH AUTOMATIC ADJUSTMENT OF THE OPERATING MODE OF A SUPERCONDUCTING THERAHZ DETECTOR |
| RU2812960C1 (en) * | 2023-05-23 | 2024-02-06 | ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Атим" | Modular current source |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6476582B2 (en) * | 2001-03-19 | 2002-11-05 | Communications Research Laboratory, Independent Administrative Institution | Battery power supply apparatus |
| RU2467376C1 (en) * | 2011-06-08 | 2012-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Констайлс" (ООО "Констайлс") | Voltage regulator |
| RU2474948C1 (en) * | 2011-10-28 | 2013-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" | Stabilised voltage converter |
| RU137798U1 (en) * | 2013-05-29 | 2014-02-27 | Закрытое акционерное общество "Сверхпроводниковые нанотехнологии" (ЗАО "СКОНТЕЛ") | PRECISION POWER SUPPLY |
-
2018
- 2018-06-22 RU RU2018122839U patent/RU186324U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6476582B2 (en) * | 2001-03-19 | 2002-11-05 | Communications Research Laboratory, Independent Administrative Institution | Battery power supply apparatus |
| RU2467376C1 (en) * | 2011-06-08 | 2012-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Констайлс" (ООО "Констайлс") | Voltage regulator |
| RU2474948C1 (en) * | 2011-10-28 | 2013-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" | Stabilised voltage converter |
| RU137798U1 (en) * | 2013-05-29 | 2014-02-27 | Закрытое акционерное общество "Сверхпроводниковые нанотехнологии" (ЗАО "СКОНТЕЛ") | PRECISION POWER SUPPLY |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU193942U1 (en) * | 2019-06-27 | 2019-11-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский педагогический государственный университет" | PRECISION POWER SOURCE WITH AUTOMATIC ADJUSTMENT OF THE OPERATING MODE OF A SUPERCONDUCTING THERAHZ DETECTOR |
| RU2812960C1 (en) * | 2023-05-23 | 2024-02-06 | ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Атим" | Modular current source |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9065296B2 (en) | Battery pack, method of measuring voltage of the battery pack, and energy storage system including the battery pack | |
| US9231407B2 (en) | Battery system, method of controlling the same, and energy storage system including the battery system | |
| US9071056B2 (en) | Apparatus and method for managing battery cell, and energy storage system | |
| EP2696465B1 (en) | Battery management system and cell balancing method | |
| US9225191B2 (en) | Circuit and method for voltage equalization in large batteries | |
| US8970064B2 (en) | Direct current uninterruptible power supply device for a data-processing system with at least one processor | |
| US4177389A (en) | Power supply system with two regulated power supply devices connected in parallel at an output | |
| EP2432068A1 (en) | Energy storage system | |
| US20160285267A1 (en) | Power peak shaving system | |
| US20210373081A1 (en) | Electrical architecture for electrochemical impedance spectroscopy | |
| KR20130024763A (en) | Cell balancing method, cell balancing device and energy storage system including the same | |
| JP3747071B2 (en) | Power system | |
| KR20040007628A (en) | Circuit for monitoring cells of a multi-cell battery during charge | |
| KR20130054766A (en) | Battery system, method for controlling battery system and energy storage system including the same | |
| KR940006323A (en) | Rechargeable Electric Energy Storage Battery Charger | |
| KR101473324B1 (en) | Apparatus for managing battery, method for balancing battery cells, and energy storage system | |
| CN105723519A (en) | Method for operating photovoltaic system comprising energy store and bidirectional converter for connection of energy store | |
| RU186324U1 (en) | MODULAR PRECISION POWER SUPPLY WITH SUPERCONDUCTED THERAHZ DETECTOR MONITORING SYSTEM | |
| US10461655B2 (en) | Power fluctuation mitigation system | |
| RU193942U1 (en) | PRECISION POWER SOURCE WITH AUTOMATIC ADJUSTMENT OF THE OPERATING MODE OF A SUPERCONDUCTING THERAHZ DETECTOR | |
| Pastre et al. | A solar battery charger with maximum power point tracking | |
| RU174301U1 (en) | PRECISION POWER SUPPLY WITH AUTO RESET SYSTEM FOR A SUPERCONDUCTIVE SINGLE-PHOTON DETECTOR | |
| RU137798U1 (en) | PRECISION POWER SUPPLY | |
| RU2635897C1 (en) | Electrical simulator of storage battery with current and voltage protection and protection device for electrical simulator of storage battery | |
| EP2259413B1 (en) | System and method for using stored electrical energy to quiet power sensitive measurement circuits |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200623 |