RU2517356C2 - Способ снижения нелинейных искажений тока в нелинейной комплексной нагрузке и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ снижения нелинейных искажений тока в нелинейной комплексной нагрузке и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2517356C2 RU2517356C2 RU2012138860/08A RU2012138860A RU2517356C2 RU 2517356 C2 RU2517356 C2 RU 2517356C2 RU 2012138860/08 A RU2012138860/08 A RU 2012138860/08A RU 2012138860 A RU2012138860 A RU 2012138860A RU 2517356 C2 RU2517356 C2 RU 2517356C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- linear
- current
- load
- distortion
- composite load
- Prior art date
Links
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано на производстве при технологическом контроле изделий, представляющих собой нелинейные комплексные нагрузки. Достигаемый технический результат- снижение уровня нелинейных искажений тока, протекающего в цепи с нелинейной комплексной нагрузкой а также повышение коэффициента полезного действия. Способ снижения нелинейных искажений тока в нелинейной комплексной нагрузке характеризуется тем, что переменное напряжение, задающее ток в цепи с нелинейной комплексной нагрузкой, представляют в виде ряда Фурье, рассчитывают коэффициенты данного ряда Фурье, при которых происходит компенсация высших гармоник тока, образующихся из-за влияния нелинейной комплексной нагрузки, с помощью обратного преобразования Фурье на основании рассчитанных коэффициентов формируют переменное напряжение, которое задает ток в цепи с нелинейной комплексной нагрузкой с меньшим уровнем нелинейных искажений. Устройство снижения нелинейных искажений тока в нелинейной комплексной нагрузке включает усилитель, блок управления, цифро-аналоговый преобразователь, комплексную нелинейную нагрузку, аналого-цифровой преобразователь и датчик тока. 2 н.п. ф-лы, 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано на производстве при технологическом контроле изделий, представляющих собой нелинейные комплексные нагрузки, а также в исследовательских экспериментальных установках, в состав которых входят элементы, представляющие собой нелинейные комплексные нагрузки.
Известен способ уменьшения нелинейных искажений, вносимых устройством, с использованием обратной связи. Параметры обратной связи подбираются таким образом, чтобы компенсировать нелинейность конкретного устройства, например, нелинейной комплексной нагрузки. При этом для компенсации нелинейных искажений используется сигнал, получаемый из цепи с нелинейным устройством через обратную связь (US 7020447, МПК H04B 1/04, опубл. 28.03.2006).
Недостатком известного способа является необходимость экспериментального подбора параметров обратной связи для каждого нелинейного устройства нагрузки, а, следовательно, и необходимость внесения изменений в реализующее его устройство.
Известно устройство для уменьшения нелинейных искажений тока в нелинейной комплексной нагрузке, состоящее из последовательно соединенных нелинейных искажений в этот ток. Появляется необходимость использования источника переменного напряжения, задающего ток в цепи с нелинейной комплексной нагрузкой, с большим амплитудным диапазоном и выходной мощностью, значительно превосходящей выделяемую в нагрузку (П.Хоровиц, У.Хилл. Искусство схемотехники, т. 1, пер. с англ. под ред. Гальперина М.В. М.: Мир, 1986. - С.47-55).
Недостатком известного устройства является низкий коэффициент полезного действия.
Технический результат заключается в снижении уровня нелинейных искажений тока, протекающего в цепи с нелинейной комплексной нагрузкой, а также повышение коэффициента полезного действия устройства, в котором требуется пропускание гармонического тока через нелинейную комплексную нагрузку.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе снижения нелинейных искажений тока в нелинейной комплексной нагрузке переменное напряжение, задающее ток в цепи с нелинейной комплексной нагрузкой, представляют в виде ряда Фурье, рассчитывают коэффициенты данного ряда Фурье, при которых происходит компенсация высших гармоник тока, образующихся из-за влияния нелинейной комплексной нагрузки, затем с помощью обратного преобразования Фурье на основании рассчитанных коэффициентов формируют переменное напряжение, которое задает ток в цепи с нелинейной комплексной нагрузкой с меньшим уровнем нелинейных искажений. Набор коэффициентов ряда Фурье, при котором нелинейные искажения тока минимальны, рассчитывают путем прямого последовательного перебора. Набор коэффициентов ряда Фурье, при котором нелинейные искажения тока минимальны, рассчитывают с использованием методов математического программирования.
Устройство снижения нелинейных искажений тока в нелинейной комплексной нагрузке включает блок управления, соединенный с цифроаналоговым преобразователем, выходом соединеннный с входом усилителя, выход которого подключен к последовательно соединенным комплексной нелинейной нагрузке и датчику тока, подключенного к аналого-цифровому преобразователю, соединенного с блоком управления.
В заявляемом решении снижение нелинейных искажений тока в нелинейной комплексной нагрузке достигается путем подбора формы переменного напряжения на выходе источника электрического сигнала, задающего ток в цепи с нелинейной комплексной нагрузкой, при котором происходит компенсация высших гармоник этого тока, образующихся из-за влияния нелинейной комплексной нагрузки. Подбор формы напряжения осуществляется путем определения соответствующих коэффициентов ряда Фурье, в который можно разложить данный сигнал. В роли этих коэффициентов выступают амплитуды и начальные фазы гармоник ряда Фурье. Подбор коэффициентов ряда Фурье может быть осуществлен прямым перебором или с использованием соответствующих математических методов, в частности численных методов математического программирования. При практическом применении описываемого способа используется конечное число гармоник ряда Фурье. Это число определяется, исходя из конкретных условий применения описываемого способа.
На фиг.1 изображена функциональная схема устройства для снижения нелинейных искажений тока в нелинейной комплексной нагрузке.
Устройство содержит блок управления 1, соединенный с цифроаналоговым преобразователем 2. Выход цифроаналогового преобразователя 2 соединен с входом усилителя 3. К выходу усилителя 3 подключены последовательно соединенные комплексная нелинейная нагрузка 4 и датчик тока 5. Датчик тока 5 подключен к аналого-цифровому преобразователю 6, соединенному с блоком управления 1.
Способ осуществляется следующим образом. Цифроаналоговый преобразователь 2 и усилитель 3 представляют собой источник электрического сигнала, задающего ток в цепи с комплексной нелинейной нагрузкой 4. Возможно использование в качестве источника электрического сигнала только цифроаналогового преобразователя 2, без усилителя 3. Блок управления 1 выполняет расчет коэффициентов ряда Фурье (амплитуд и начальных фаз гармоник) и на их основе с помощью обратного преобразования Фурье формирует сигнал, дискретные отсчеты которого поступают на цифро-аналоговый преобразователь 2. Цифроаналоговый преобразователь 2 на основании полученных от блока управления 1 дискретных отсчетов сигнала генерирует напряжение соответствующей формы. Это напряжение затем усиливается усилителем 3 и подается на комплексную нагрузку 4, создавая ток через нее. Осциллограмма этого тока регистрируется аналого-цифровым преобразователем 6 с датчика тока 5 и передается в блок управления 1. Блок управления 1 по полученным осциллограммам тока вычисляет коэффициент нелинейных искажений тока для каждого набора коэффициентов ряда Фурье и определяет набор этих коэффициентов, при котором нелинейные искажения тока минимальны. Набор коэффициентов ряда Фурье, при котором нелинейные искажения тока минимальны, может рассчитываться блоком управления 1 путем прямого перебора или с использованием соответствующих математических методов. На основании этого набора с помощью обратного преобразования Фурье блок управления 1 рассчитывает форму напряжения, подаваемого на комплексную нелинейную нагрузку 4, при котором нелинейные искажения тока, протекающего через эту комплексную нелинейную нагрузку, минимальны. Цифроаналоговый преобразователь 2 и усилитель 3 затем воспроизводят напряжение этой формы и подают его на комплексную нелинейную нагрузку 4.
Предлагаемое решение по сравнению с известными решениями позволяет снизить уровень нелинейных искажений тока, протекающего в цепи с нелинейной комплексной нагрузкой, путем подбора такой формы переменного напряжения, задающего ток в цепи с нелинейной комплексной нагрузкой, при которой происходит компенсация высших гармоник этого тока, образующихся из-за влияния нелинейной комплексной нагрузки. Предлагаемое решение позволяет повысить коэффициент полезного действия устройства путем исключения использования последовательно включенного с нелинейной комплексной нагрузкой большого линейного активного сопротивления, из-за чего вся мощность прикладывается к комплексной нелинейной нагрузке.
Claims (4)
1. Способ снижения нелинейных искажений тока в нелинейной комплексной нагрузке, отличающийся тем, что переменное напряжение, задающее ток в цепи с нелинейной комплексной нагрузкой, представляют в виде ряда Фурье, рассчитывают коэффициенты данного ряда Фурье, при которых происходит компенсация высших гармоник тока, образующихся из-за влияния нелинейной комплексной нагрузки, затем с помощью обратного преобразования Фурье на основании рассчитанных коэффициентов формируют переменное напряжение, которое задает ток в цепи с нелинейной комплексной нагрузкой с меньшим уровнем нелинейных искажений.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что набор коэффициентов ряда Фурье, при котором нелинейные искажения тока минимальны, рассчитывают путем прямого последовательного перебора.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что набор коэффициентов ряда Фурье, при котором нелинейные искажения тока минимальны, рассчитывают с использованием методов математического программирования.
4. Устройство снижения нелинейных искажений тока в нелинейной комплексной нагрузке, включающее усилитель, отличающееся тем, что блок управления соединен с цифро-аналоговым преобразователем, выходом соединеннный с входом усилителя, выход которого подключен к последовательно соединенным комплексной нелинейной нагрузке и датчику тока, подключенного к аналого-цифровому преобразователю, соединенного с блоком управления.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012138860/08A RU2517356C2 (ru) | 2012-09-10 | 2012-09-10 | Способ снижения нелинейных искажений тока в нелинейной комплексной нагрузке и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012138860/08A RU2517356C2 (ru) | 2012-09-10 | 2012-09-10 | Способ снижения нелинейных искажений тока в нелинейной комплексной нагрузке и устройство для его осуществления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012138860A RU2012138860A (ru) | 2014-03-20 |
RU2517356C2 true RU2517356C2 (ru) | 2014-05-27 |
Family
ID=50279926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012138860/08A RU2517356C2 (ru) | 2012-09-10 | 2012-09-10 | Способ снижения нелинейных искажений тока в нелинейной комплексной нагрузке и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2517356C2 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2090973C1 (ru) * | 1991-03-29 | 1997-09-20 | Сони Корпорейшн | Способ кодирования сигналов |
RU2249918C1 (ru) * | 2002-01-23 | 2005-04-10 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд | Способ и устройство для цифровой связи |
RU2280953C2 (ru) * | 2003-09-09 | 2006-07-27 | Корпорация "Самсунг Электроникс" | Способ адаптивного управления пик-фактором сигнала |
WO2011010107A2 (en) * | 2009-07-24 | 2011-01-27 | Cambridge Consultants Limited | Receiver for wireless transmission |
-
2012
- 2012-09-10 RU RU2012138860/08A patent/RU2517356C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2090973C1 (ru) * | 1991-03-29 | 1997-09-20 | Сони Корпорейшн | Способ кодирования сигналов |
RU2249918C1 (ru) * | 2002-01-23 | 2005-04-10 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд | Способ и устройство для цифровой связи |
RU2280953C2 (ru) * | 2003-09-09 | 2006-07-27 | Корпорация "Самсунг Электроникс" | Способ адаптивного управления пик-фактором сигнала |
WO2011010107A2 (en) * | 2009-07-24 | 2011-01-27 | Cambridge Consultants Limited | Receiver for wireless transmission |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012138860A (ru) | 2014-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103346692B (zh) | 振动主动控制中压电作动器迟滞非线性频域补偿方法 | |
Wang et al. | Non‐linear adaptive hysteresis band pulse‐width modulation control for hybrid active power filters to reduce switching loss | |
Vahedi et al. | Review and simulation of fixed and adaptive hysteresis current control considering switching losses and high‐frequency harmonics | |
Lada et al. | Simulation a shunt active power filter using MATLAB/Simulink | |
Badoni et al. | Adaptive recursive inverse‐based control algorithm for shunt active power filter | |
CN107741526B (zh) | 一种统一电能质量调节器及其用于谐波畸变量检测的方法 | |
CN107069723B (zh) | 有源电力滤波器分数阶PIλ及自抗扰混合控制方法 | |
Chierchie et al. | Simple real-time digital PWM implementation for class-D amplifiers with distortion-free baseband | |
RU2517356C2 (ru) | Способ снижения нелинейных искажений тока в нелинейной комплексной нагрузке и устройство для его осуществления | |
Martinek et al. | New strategies for application of recursive least square algorithm in active power filters | |
RU2011146374A (ru) | Способ генерации и частотной модуляции высокочастотных сигналов и устройство его реализации | |
CN103856170A (zh) | 用于h桥式数字d类功放的功率级电源噪声误差消除方法 | |
Ismail et al. | The Effect of Amplitude Modulation Index and Frequency Modulation Index on Total Harmonic Distortion in 1-Phase Inverter | |
Kilić et al. | Design and implementation of predictive filtering system for current reference generation of active power filter | |
Aliyan et al. | Design of Inverter with Less Harmonics using Buck-Boost Converter and SPWM Method | |
Vanjani et al. | Performance analysis of three-phase four-wire shunt active power filter | |
Zhang et al. | An FPGA-based Switch-mode Power Amplifier using Boundary Control to achieve High System Bandwidth | |
Choudhary et al. | Current Control Strategies for Active Filter for Harmonic Mitigation | |
Chaturvedi et al. | Analysis of impact of firing angle on an ac chopper in terms of harmonic distortion & power factor | |
Levon et al. | Active power filter for reactive power compensation for the powerful sounding pulses shapers | |
RU2011147245A (ru) | Способ генерации и частотной модуляции высокочастотных сигналов и устройство его реализации | |
Bett | Neuro-fuzzy control technique in hybrid power filter for power quality improvement in a three-phase three-wire power system | |
Rode et al. | A modified method for harmonic elimination | |
Judewicz et al. | Linear programming based mpc of a grid-connected vsi | |
Oancea | Analysis of the performance of the mark-space method for determining the power in single-phase circuits |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160911 |