SU1683151A1 - Converter of orthogonal voltages into d c voltage - Google Patents
Converter of orthogonal voltages into d c voltage Download PDFInfo
- Publication number
- SU1683151A1 SU1683151A1 SU894759841A SU4759841A SU1683151A1 SU 1683151 A1 SU1683151 A1 SU 1683151A1 SU 894759841 A SU894759841 A SU 894759841A SU 4759841 A SU4759841 A SU 4759841A SU 1683151 A1 SU1683151 A1 SU 1683151A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- voltage
- output
- resistors
- inputs
- inverting input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике , в частности к преобразованию переменного напр жени в посто нное, и может быть использовано в быстродействующих системах автоматического управлени . Цель изобретени - уменьшение пульсаций выходного напр жени путем компенсации его переменной составл ющей. Устройство состоит из подключенных к входным выводам 13, 14 выпр мителей 9-12 отрицательного и положительного напр жений, выходы которых через резисторы 4, 5 и 7, 8 3 подключены соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам операционного усилител 1, к которым одними из выводов подключены резисторы 2,3, другие выводы которых соединены соответственно с выходом усилител 1, соединенного с выходным выводом 15 и общей шиной. Устройство дополнительно снабжено формирователем 16 треугольного напр жени и однопо упериодными выпр мител ми 17,18 положительного и отрицательного напр жений, выходы которых через резисторы 6 и 19 соответственно подключены к инвертирующему и неинвертирующему входам усилител 1, а входы - к выходу формировател 16, четыре входа которого соединены с выходами соответствующих выпр мителей 9-12. Введение указанных элементов позвол ет сформировать компенсирующее напр жение, с помощью которого среднее значение выходного напр жени поддерживаетс равным амплитудному значению входных напр жений. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. О 00 со елThe invention relates to electrical engineering, in particular to the conversion of alternating voltage to constant, and can be used in high-speed automatic control systems. The purpose of the invention is to reduce output voltage ripples by compensating for its variable component. The device consists of negative and positive rectifiers 9-12 connected to the input terminals 13, 14, the outputs of which are connected via resistor 4, 5 and 7, 8 3 to the inverting and non-inverting inputs of the operational amplifier 1, respectively, to which one of the terminals are connected resistors 2,3, the other terminals of which are connected respectively to the output of amplifier 1, connected to the output terminal 15 and the common bus. The device is additionally equipped with a triangular voltage driver 16 and single-voltage rectifiers 17.18 positive and negative voltages, the outputs of which through resistors 6 and 19, respectively, are connected to the inverting and non-inverting inputs of amplifier 1, and the inputs to the output of the 16, four inputs which are connected to the outputs of the respective rectifiers 9-12. The introduction of these elements makes it possible to form a compensating voltage, by means of which the average value of the output voltage is maintained equal to the amplitude value of the input voltages. 1 hp f-ly, 2 ill. O 00 has eaten
Description
Изобретение относитс к электротехнике , в частности к преобразованию переменною напр жени в посто нное, и может быть использовано о быстродействующих г.мстемзх авгоматмчзского управлени ,The invention relates to electrical engineering, in particular, to the conversion of alternating voltage into a constant voltage, and can be used for high-speed control systems.
иелью изобретени вл етс уменьшение пупьсгщий выходного напр жени путем компенсации его переменной составл ющей.The object of the invention is to reduce the output voltage by compensating for its variable component.
На фиг.1 изображена схема преобразо- аател ортогональных напр жений в посто нное; на фмг.2 - временные диаграммы, по сн ющие принцип работы.Fig. 1 shows a diagram of the conversion of orthogonal stresses into a constant; On fmg.2 - time diagrams that explain the principle of operation.
Проо Зрэзосзтепь ортогональных напр жений ъ посто нное (фиг.1) содержит операционный усилитель 1. между инвертирующим входом и DWходом которого включен первый 2, и между неинвертирующим входом и общей тиной - второй 3 резисторы обрзчной св зи, третий 4, четвертый 6 и п тый 6 резисторы, обща точка соединени которых подключена к инвертирующему (. ходу операционного усилител 1, шестой 7 л седьмой 8 резисторы, обща точка соединени которых подключена к не- мнвертирукпцему входу операционного уси- литзл 1, первый 9 и второй 10 однополупериодные выпр мители положительного напр жени , а также первый 11 и второй 12 однополупериодные выпр мители отрицательного напр жени , к выходам КОТОРЫХ подключена свободные выводы соответственно третьего.4, четвертого 5, шестого 7 и седьмого 8 резисторов, первый 13 « второй 14 входные зыеоды преобразовател ортогональных напр жений в посто нное соединен ц с входами соответственно первых 9 и 11 и вторых 10 и 12 однополупе- риодных выпр мителей положительного и отрицательного напр жений, выход операционного усилител 1 соединен с выходным выводом 15 преобразовател ортогональных напр жений э посто нное, дополнительно также содержит формирователь 16 треугольного напр жени с четырьм входами , третий однополупериодный выпр митель 17 положительного напр жени и третий однополупериодный выпр митель 18 отрицательного напр жени , входы которых объединены между собой и подключены к выходу формировател 16 треугольного напр жени , и восьмой резистор 19, который включен между неинвертирующим входом операционного усилител 1 м выходом третьего однополупериодного выпр мител 18 отрицательного напр жени , при этом выходы первого 9 и второго 10 одмополупермодных выпр мителей положительного напр жени и выходы первого 11 и второго 12 однополупериодныхThe orthogonal voltage ъ constant constant (Fig. 1) contains an operational amplifier 1. between the inverting input and the DW input of which the first 2 is turned on, and between the non-inverting input and the common input is the third 3 resistive coupling resistors, the third 4, the fourth 6 and n 6 resistors, the common connection point of which is connected to the inverting (. the turn of the operational amplifier 1, the sixth 7 l seventh 8 resistors, the common connection point of which is connected to the non-inversion input of the operating amplifier 1, the first 9 and the second 10 half-wave The positive voltage drivers, as well as the first 11 and second 12 half-wave negative voltage rectifiers, are connected to the outputs of which are connected to the third, the fourth, the fourth, the sixth, the seventh and the seventh 8 resistors, the first 13 "second 14 input terminals of the orthogonal converter voltage to a constant connected to the inputs of the first 9 and 11, respectively, and the second 10 and 12 half-wave rectifiers of the positive and negative voltages, the output of the operational amplifier 1 is connected to the output terminal 15 the orthogonal voltage generator is constant, additionally also contains a triangular voltage shaper 16 with four inputs, a third one-half-wave rectifier 17 positive voltage and a third one half-wave rectifier 18 negative voltage, the inputs of which are interconnected and connected to the output of the shaper 16 triangular voltage and the eighth resistor 19, which is connected between the non-inverting input of the operational amplifier 1 m output of the third half-wave rectifier 18 negative Nogo voltage, the outputs of the first 9 and second 10 odmopolupermodnyh rectifiers positive voltage and outputs a first 11 and second 12 half-wave
выпр мителей отрицательного напр жени подключены соответственно к третьему, первому, второму и четвертому входам формировател 16 треугольного напр жени , аrectifiers negative voltage connected respectively to the third, first, second and fourth inputs of the former 16 triangular voltage, and
к выходу третьего однополупериодного выпр мител 17 положительного напр жени подключен свободный вывод п того резистора .A free resistor pin is connected to the output of the third half-wave rectifier 17 positive voltage.
Формирователь 16 треугольного напр жени выполнен из операционного усилител 20, между инвертирующим входом и выходом которого зключен первый 21, а между инвертирующим входом и общей шиной - второй 22 резисторы обратной св зи,The triangular voltage driver 16 is made up of an operational amplifier 20, between the inverting input and the output of which the first 21 is connected, and between the inverting input and the common busbar - the second 22 feedback resistors,
первого 23 и второго 24 резисторов, обща точка соединени которых подключена к инвертирующему входу операционного усилител 20, третьего 25 и четвертого 26 резисторов, обща точка соединени которых подключена к неинвертирующему входу операционного усилител 20, выход которого соединен с выходом формировател 16 треугольного напр жени , к первому, второму , третьему и четвертому входам которого подключены свободные выводы соответственно первого 23, второго 24, третьего 25 и четвертого 26 резисторов.the first 23 and second 24 resistors, the common connection point of which is connected to the inverting input of the operational amplifier 20, the third 25 and the fourth 26 resistors, the common connection point of which is connected to the non-inverting input of the operational amplifier 20, the output of which is connected to the output of the delta voltage transformer 16, to the first, second, third and fourth inputs of which are connected to the free conclusions of the first 23, second 24, third 25 and fourth 26 resistors, respectively.
Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.
Операционный усилитель 1, резисторы 2 и 3 обратной св зи, а также резисторы 4, 5, 6 и 7, 8, 19 образуют схему сложени -вычитани с трем инвертирующими и трем неинвертирующими входами.Operational amplifier 1, feedback resistors 2 and 3, as well as resistors 4, 5, 6 and 7, 8, 19 form an addition-subtraction circuit with three inverting and three non-inverting inputs.
На первый вход 13 подаетс напр жение ei(t) UmSln (о t, а на второй вход 14 - напр жение ea(t) Umcos ш t (фиг. 2а), сдвинутое на 90° по отношению к напр жению ei(t), где Dm - амплитудное значение переменных напр жений; ш 2л i - частота ортогональных напр жений.The first input 13 is supplied with the voltage ei (t) UmSln (о t, and the second input 14 - the voltage ea (t) Umcos ш t (Fig. 2a), shifted by 90 ° with respect to the voltage ei (t) , where Dm is the amplitude value of alternating voltages; w 2n i is the frequency of orthogonal voltages.
Положительные полуволны входных напр жений ei(t) и 62(0 проход т через однополупериодные выпр мители 9 и 10 иThe positive half-waves of the input voltages ei (t) and 62 (0 pass through half-wave rectifiers 9 and 10 and
подаютс соответственно на первый и второй инвертирующие входы схемы сложени -вычитани ,are supplied respectively to the first and second inverting inputs of the addition-subtraction circuit,
Отрицательные полуволны входных напр жений ei(t) и e2(t) проход т через однополупериодные выпр мители 11 и 12 и подаютс соответственно на первый и второй неинвертирующие входы схемы сложени -вычитани .The negative half waves of the input voltages ei (t) and e2 (t) pass through the half-wave rectifiers 11 and 12 and are fed to the first and second non-inverting inputs of the addition-subtraction circuit, respectively.
При отсутствии компенсирующего нзпр жени UK1 на третьем инвертирующем входе и напр жени U«2 на третьем неинвертирующем входе напр жение и1вых на выходе 15 преобразовател определ етс суммой напр жений Ui и IJ2 на инвертирующих входах и напр жений Кз и U4 на инвертирующих входах схемы сложени -вычитани :In the absence of compensating overload UK1 at the third inverting input and voltage U 2 2 at the third non-inverting input, the voltage I and 1 out at the output 15 of the converter is determined by the sum of the voltages Ui and IJ2 at the inverting inputs and the voltage Kz and U4 at the inverting inputs of the folding circuit - subtraction:
U вых - (miUi + maUa) + (шУз + nalM), где mi R2/R4 и m2 R2/Rs коэффициенты передачи соответственно по первому и второму инвертирующим входам;U out - (miUi + maUa) + (SSS + nalM), where mi R2 / R4 and m2 R2 / Rs are the transfer coefficients for the first and second inverting inputs, respectively;
ni R3/R и 02 Rs/Rs - коэффициенты передачи соответственно по первому и второму неинвертирующим входам.ni R3 / R and 02 Rs / Rs are the transmission coefficients for the first and second non-inverting inputs, respectively.
При пи гп2 ni П2 а. на выходе 15 преобразовател будет пульсирующее (с двойной частотой) напр жение U вых отрицательной пол рности (фиг. 26):When pi gp2 ni P2 a. At the output 15 of the converter, there will be a pulsing (with a double frequency) voltage U out of negative polarity (Fig. 26):
UU
выхout
a(U3 + U4-Ui-U2).a (U3 + U4-Ui-U2).
положительного напр жени , поступает на третий инвертирующий вход схемы сложени -вычитани с коэффициентом передачи R2/R6. Отрицательна полуволнаa positive voltage is fed to the third inverting input of the addendum-subtracting circuit with a transfer ratio R2 / R6. Negative half wave
треугольного напр жени U0, пройд через однополупериодный выпр митель 18 отрицательного напр жени , поступает на третий неинвертирующий вход схемы сложени -вычитани с коэффициентом передачи /3 R3/R19. a triangular voltage U0, having passed through a half-wave rectifier 18 negative voltage, is fed to the third non-inverting input of the addition-subtraction circuit with a transfer coefficient / 3 R3 / R19.
Сумма двух напр жений U«1 и Ук2 дает результирующее напр жение UK (фиг. 2е), которое вл етс компенсирующим и величина которого равнаThe sum of the two voltages U "1 and Uk2 gives the resultant voltage UK (Fig. 2e), which is compensating and the value of which is
UK -# -UK1 +fc UK2UK - # -UK1 + fc UK2
Формирователь 16 треугольного напр жени образован операционным усилителем 20, резисторами 21 и 22 обратной св зи, а также резисторами 23-26,A triangular voltage driver 16 is formed by an operational amplifier 20, feedback resistors 21 and 22, and also resistors 23-26,
На третий вход формировател 16 треугольного напр жени поступает положительна полуволна Ui, а на второй вход - отрицательна полуволна Уз входного на- пр жени ei(t). Сумма напр жений Ui + Us дает пульсирующее напр жение EI (фиг. 2в) положительной пол рности.The positive input half-wave Ui arrives at the third input of the triangular voltage driver 16, and the second input voltage Ui ei (t) is negative at the second input. The sum of the voltages Ui + Us gives a pulsating voltage EI (Fig. 2c) of positive polarity.
На первый вход формировател треугольного напр жени поступает положи- тельна полуволна IJ2, а на четвертый вход - отрицательна полуволна Щ входного напр жени e2(t). Сумма напр жений U2 + U4 дает пульсирующее напр жение Е2 (фиг. 2г) отрицательной пол рности,The positive input half-wave IJ2 arrives at the first input of the triangular voltage generator, and the half-input u of the input voltage e2 (t) is negative at the fourth input. The sum of the voltages U2 + U4 gives a pulsating voltage E2 (Fig. 2d) of negative polarity,
В результате суммировани напр жений EI и Е2 на выходе формировател 16 треугольного напр жени будет напр жение Uo (фиг. 2д), близкое к треугольному, величина которогоAs a result of the summation of the voltages EI and E2 at the output of the triangular voltage former 16, there will be a voltage Uo (Fig. 2e) close to the triangular voltage, the value of which
Uo -(KiU2 4 K2U3) + (Кз1И + K4U4),Uo - (KiU2 4 K2U3) + (Kz1I + K4U4),
где Ki R21/R23 и К2 R21/R24 - коэффициенты передачи соответственно по первому и второму инвертирующим входамwhere Ki R21 / R23 and K2 R21 / R24 are the transfer coefficients for the first and second inverting inputs respectively
Кз R22/R26 И К4 R22/R26 - КОЭффИЦИенты передачи соответственно по третьему и четвертому неинвертирующим входам. Кз R22 / R26 and К4 R22 / R26 are transmission coefficients for the third and fourth non-inverting inputs, respectively.
При Ki Кг Кз «4 К выходное напр жение формировател 16 треугольного напр женийWhen Ki Kg Кз «4 K, the output voltage of the former 16 triangular voltages
Uo - K(Ui + U4 - U2 - из)Uo - K (Ui + U4 - U2 - of)
Положительна полуволна UK треугольного напр жени U0, пройд через однополупериодный выпр митель 17The half-wave UK of the triangular voltage U0 is positive, passing through a half-wave rectifier 17
При )8i /fc P компенсирующее напр жение равноAt) 8i / fc P the compensating voltage is equal to
(UK2 -UKI )(UK2 -UKI)
В результате суммировани двух напр жений U1 вых и UK на выходе 15 преобразовател ортогональных напр жений в посто нное формируетс выходное напр жение (фиг. 2ж) UBHX и1вых + UK, величина которого (при К 1) равнаAs a result of the summation of the two voltages U1 and UK at the output 15 of the orthogonal voltage converter into a constant, the output voltage (Fig. 2g) UBHX and 1х + UK is formed, the value of which (with K1) is
UBb« -2Uffl(o:-/3) Grt+(a+Ј)cos алUBb "-2Uffl (o: - / 3) Grt + (a + Ј) cos al
При выборе коэффициентов передачи аи / схемы сложени -вычитани из услови When choosing the transfer coefficients ai / addition circuit
а лa l
ъ 0,335 иъ 0,335 and
16 V2 ( V2 - 1 ) ( V5 -1) х 0,13916 V2 (V2 - 1) (V5 -1) x 0.139
среднее значение ЕСр выходного напр жени преобразовател ортогональных напр жений в посто нное в точности равно амплитудному значению Um входных напр жений ei(t) и e2(t):the mean value Eqp of the output voltage of the converter of orthogonal voltages into a constant is exactly equal to the amplitude value Um of the input voltages ei (t) and e2 (t):
JihJih
(. - -S-J2 rfy-e)iinot W«j5 costOtldUt ccp- л JOLJ(. - -S-J2 rfy-e) iinot W "j5 costOtldUt ccpl l JOLJ
Um (о(-й)(Й-Т) + («С)-| ol B(/2-f)lW-Un,. Um (o (s) (YT)) + (“C) - | ol B (/ 2-f) lW-Un ,.
Технико-экономический эффект заключаетс в уменьшении пульсаций на выходе преобразовател . Под коэффициентом пульсаций понимаетс отношение разности максимального Emax и минимального Emin значений величины выходного напр жени The technical and economic effect is to reduce the ripple at the output of the converter. The ripple factor is the ratio of the difference between the maximum Emax and the minimum Emin values of the output voltage value.
Увых преобразовател к удвоенном среднему значению ЕСр за период.Uvih converter to double the average value of the ECP for the period.
При отсутствии компенсирующего напр жени коэффициент пульсацийIn the absence of a compensating voltage, the ripple factor
100100
(/I-1). ,27% (/ I-1). , 27%
При наличии компенсирующее жени If there is a compensating wife
Emax Emln Emax Emln
Urn Urn
100100
гдеWhere
Emqx-2ym W-p)sin|( Ет;п - 2 Um (d-p) sin + JO MSO Emqx-2ym W-p) sin | (Et; n - 2 Um (d-p) sin + JO MSO
не превышает 3,85%,does not exceed 3.85%,
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894759841A SU1683151A1 (en) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | Converter of orthogonal voltages into d c voltage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894759841A SU1683151A1 (en) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | Converter of orthogonal voltages into d c voltage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1683151A1 true SU1683151A1 (en) | 1991-10-07 |
Family
ID=21479961
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894759841A SU1683151A1 (en) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | Converter of orthogonal voltages into d c voltage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1683151A1 (en) |
-
1989
- 1989-11-20 SU SU894759841A patent/SU1683151A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 340039, кл. Н 02 М 7/06, 1972. За вка PL № 263085, кл. Н 03 L, 1986. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3579081A (en) | Low frequency sine wave generator circuit | |
CH647601A5 (en) | Phase detector circuit. | |
SU1683151A1 (en) | Converter of orthogonal voltages into d c voltage | |
US5563776A (en) | Switching-mode, alternating current, wave replication system | |
CN211148774U (en) | Novel alternating current zero detection circuit | |
CN112162140A (en) | Isolated high-voltage detection circuit and air purification equipment | |
CN1053294A (en) | Universal pressure measurement interface | |
SU826496A1 (en) | Dc insert | |
SU1319194A1 (en) | Method of controlling voltage converter with d.c.section | |
SU1527693A1 (en) | Voltage-to-current converter | |
CN212379474U (en) | Alternating voltage detection circuit and power electronic device | |
Brogan et al. | Measurements and simulation of an active filter based on voltage feedback | |
CA1140988A (en) | Quenching-angle control for an inverter | |
SU1455379A1 (en) | Frequency multiplying device | |
SU1631679A1 (en) | Orthogonal voltage-to-dc converter | |
SU1552292A1 (en) | Conversion insert for connection of two energy systems | |
SU949528A1 (en) | Ac to dc voltage converter | |
SU894746A1 (en) | Inverse functional converter of code-to-frequency-time signal | |
SU1405078A1 (en) | Function converter | |
SU1138910A2 (en) | Two-step inverter | |
SU1758806A1 (en) | Orthogonal voltage/constant voltage converter | |
SU1231423A1 (en) | Converter of bridge resistance strain gauge transducer signals | |
SU900255A1 (en) | Servo system | |
Pedder et al. | A Solid State, Variable-Frequency, 3-Phase Power Source With Individual Harmonic Control | |
SU1557550A1 (en) | Reference voltage source |