SU1683152A1 - Преобразователь ортогональных напр жений в посто нное - Google Patents

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  - расширение функциональных возможностей. Устройство состоит из селекторов 1, 2 большего и меньшего сигналов, одни входы которых соединены с входными выводами 7, 8, а другие - с соответствующими входами сумматора 3,выход которого соединен с управл ющим входом коммутатора 4. Выходы селекторов 1, 2 соединены с соответствующими входами коммутатора 4, выходы которых через двухполупериодные выпр мители 11 10 соответственно отрицательного и положительного напр жений подключены к соответствующим двум входам схемы 13 сложени -вычитани , два других входа которой соединены с выходами выпр мителей 9, 12, входами соединенными с входными выводами. При этом схема 13 сложени -вычитани  имеет два инвертирующих и два неинвертирующих входа, а ее выход соединен с выходным выводом 14. Указанное выполнение устройства обеспечивает получение на его выходе напр жени , среднее значение которого равно амплитудному значению ортогональных напр жений 2 ил. (/ С

Description

был f

lit

О 00

(А)

СЛ hO

1 огЗоетение относитс  к электротехнике , ч частности к преобразованию переменного напр жений в посто нное и может быть использовано а быстродействующих си -течэх автоматического управлени .

Цепь изобретени  - расширение функциональных возможностей,

HP фиг,1 изобрэ:х  -Ф.. схема преобразовател  ортогональных напр жений в посто нное; MS фиг.Й - временные диаграммы, по сн ющие принцип работы.

Преобразователь ортогональных на- пр жонкй и посто нное содержит (фиг.1) селектор 1 большего сигнала с двум входами, селектпо 2 мепымргч сигнала с двум  входами , сумматор 3 с пеум  входами и коммутатор 4 с двум  сигнальными w управл ющим входам и с двум  ылходами, выполненный из первой 5 и второ « 6 ключевых схем, при первые входы селекторов большего 1 и меньшего сигналов, а также сумматора 3 объединены и подключены к первому входному выводу 7 преобразовател  орто- гончльчых напр жений Б посто нное, второй входной вывод 3 которого соединен г, вторимм еходамм селектооов большего 1 и меньшего 2 сигн ла и сумматора 3, выход которого соединен с управл ющим входом гом.мутатора 4, неррый и второй сигнальные зходы которого подключен1.- к выходам соответственно селектора 1 большего сигнала и селектора 2 меньшего сигнала, управл ющий вход коммутатора 4 соединен с управл ющими входами первой § и второй 6 ключевых схем, входы которых соединены соответственно с лррвым и оторым сигнальными входами коммутатора 4. пераый и второй выходы которого соединены с выходами соответственно первой 5 к еторой 6 ключевых схем, дополнительно содержит первый 9 и второй 10 двухпол периодные выпр мители положительного напр жений, первый 11 и второй 1 двухполупериодные выпр мители отрицательного напр жени  и схему 13 сложени -вычитани  с двум  инвертирующими и двум  неинвершрующими входами , зыход которой соединен с выходным выводом 14 преобразовател  орто опальных напр жений ; посто нное, при этом еходь, первого 9 и второго 10 двухполупери- одных выпр мителей положительного напр жени  соединены соответственно с первым входным од водом 7 преобразовател  ортогональных напр жений е посто нное и РТООЫМ выходом коммутатора 4, а к их выходам подключены соответственно первый инвертирующий « первый неинвертиру- в- сды схемы 13 сложени -вычитани , входы первого 11 v. второго 2 дпухполупе- РИОДКУХ выпр мимте отрицательного напр жени  соединены соответственно с первым выходом коммутатора 4 и вторым входным выводом 8 преобразовател  ортогональных напр жений в посто нное, а

к их выходам подключены соответственно второй инвертирующий и второй неинвертирующий входы схемы 13 сложени -вычитани .

Преобразователь работает следующим

образом.

На первый вход 7 подаетс  напр жение et(t) UmSin ал, а на второй вход 8 - напр жение ea(t) Umcos ал( (фиг.2а), сдвинутое на 90° по отношению к напр жению ei(t),

где Um-амплитудноезначение переменных напр жений; 2;rf - частота ортогональных напр жений.

На вход двухполупериодного выпр мител  9 поступает напр жение ei(t), а на вход

двухполупериодного выпр мител  12 - напр жение ejjtt). На выходе выпр мител  9 формируетс  напр жение EI положительной пол рности, а на выходе выпр мител 

12- напр жение Е2 отрицательной пол р- ности (фиг. 26).

При отсутствии компенсирующих напр жений Ез и Е4 на входах схемы 13 сложени -вычитани  на выходе 14 преобразовател  напр жение

U1Bbix -miEi -f П2Е2

где mi и m2 - коэффициенты передачи соответственно по первому инвертирующем/ и второму неинвертирующему входам схемы

13сложени -вычитани .

При mi П2 -а на выходе 14 преобразовател  будет пульсирующее (с двойной частотой) напр жение U 8ых отрицательной пол рности (фиг. 2в):

U1

- a(Ez-Ei)

На входы селектора 1 большего сигнала

и селектора 2 меньшего сигнала пост/пэют

также ортогональные сигналы ei(t) и es{t).

Селектор 1 большего сигнала выдел ет из

обоих входных сигналов наибольший Ui

(фиг. 2г), а селектор 2 меньшего сигнала наименьший U2 (фиг. 2д).

С выходов селекторов большего 1 и меньшего 2 сигналов выделенные сигналы поступают соответственно на первый и второй сигнальные входы коммутатора 4, уп- равл ющий вход которого соединен с выходом сумматора 3. Знак напр жени  Еу ei(t) + e.(t) с выхода сумматора 3 (фиг 2а), т.е. пол рность управл ющего напр жени  Еу, определ ет включение одного или другого ключа 5 или 6 коммутатора 4.

При Еу 0 коммутатор 4 пропускает сигнал с выхода селектора 2 меньшего сигнала . При этом выход селектора 1 большего сигнала отключен и вместо него к сигнальному входу коммутатора 4 подключена обща  шина. При Еу О оба ключа 5 и 6 коммутатора 4 срабатывают и тогда коммутатор 4 пропускает сигнал с выхода селек- тора 1 большего сигнала, так как теперь он под1спючен к сигнальному входу коммутатора 4. При этом выход селектора 2 меньшего сигнала отключен и вместо него к второму сигнальному входу коммутгтора подключе- на обща  шина. На первом и втором выходах коммутатора 4 формируютс  напр жени  UK1 (фиг. 2е) и Uic2 (фиг. 2ж).

Из напр жени  UK1 с помощью выпр мител  11 формируетс  компенсирующее напр жение Ез отрицательной пол рности, которое поступает на второй инвертирующий вход схемы 13 сложени -вычитани . Из напр жени  U«2 с помощью выпр мител  10 формируетс  компенсирующее напр же- ние ЕА положительной пол рности, которое поступает на первый неинвертирующий вход схемы 13 сложени -вычитани . Сумма напр жений Ез и Ез дает компенсирующее треугольное напр жение (фиг, 2а) положи- тельной пол рности:

EV

-ГП2ЕЗ+ П1Е4,

где та и пг - коэффициенты передачи, соот- ветственно по второму инвертирующему и первому неинвертирующему входам схемы 13 сложени -вычитани ,

При ma ni j$ компенсирующее напр жение

Ек - Ј (Е« - Ез).

В результате суммировани  двух напр жений U вых и Ек на выходе 14 преобразова- тел  ортогональных напр жений в посто нное формируетс  выходное напр жение Увых 01вых + Ек (фиг. 2и), среднее значение которого

Еср 2-1)1

При а 8(V2-1) а948-55

в - -

Г2

-0,565

5 10 15

0 5 0

5

0

5

0

5

среднее значение выходного напр жени  преобразовател  ортогональных напр жений в посто нное равно амплитудному знз- чению Dm входных напр жений ei(t) и е(0, т.е. ЕСр UmПри отсутствии компенсирующего напр жени  коэффициент пульсаций превышает 16%,а при наличии компенсирующего напр жени  составл ет менее 4%.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Преобразователь ортогональных напр жений в посто нное, содержащий селектор большего сигнала с двум  входами, селектор меньшего сигнала с двум  входами , сумматор с двум  входами и коммутатор с двум  сигнальными и управл ющим входами и с двум  выходами, выполненный из первой и второй ключевых схем, при этом первые входы селекторов большего и меньшего сигналов, а также сумматора объединены и подключены к первому входному выводу дл  подключени  источника ортогональных напр жений, второй входной вывод соединен с вторыми входами селекторов большего и меньшего сигналов и сумматора, выход которого соединен с управл ющим входом коммутатора, первый и второй сигнальные входы которого подключены к выходам соответственно селектора большего сигнала и селектора меньшего сигнала, управл ющий вход коммутатора соединен с управл ющими входами первой и второй ключевых схем, входы которых соединены соответственно с первым и вторым сигнальными входами коммутатора , первый и второй выходы которого соединены с выходами соответственно первой и второй ключевых схем, а также выходной вывод дл  подключени  нагрузки, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, в него дополнительно введены первый и второй двухполупериодные выпр мители положительного напр жени , первый и второй двухполупериодные выпр мители отрицательного напр жени  и схема сложени -вычитани  с двум  инвертирующими и двум  неинвертирующими входами, выход которой соединен с выходным выводом, при этом входы первого и второго двухполупе- риодных выпр мителей положительного напр жени  соединены соответственно с первым входным выводом и вторым выходом коммутатора, а к их выходам подключены соответственно первый инвертирующий и первый неинвертирующий входы схемы сложени -вычитани , входы первого и второго двухполупериодных выпр мителей отрицательного напр жени  соединены

   соответственно с первым выходом коммутатора и вторым входным выводом, а к их выходам подключены соответственно

   второй инвертирующий и второй неинвертирующий входы схемы сложени -вычитани .

   а