СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТ ИСТОЧНИКА НАПРЯЖЕНИЯ В ФОРМЕ МЕАНДРА СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА АКТИВНОЙ ИЛИ АКТИВНО-РЕАКТИВНОЙ НАГРУЗКЕ С НЕЛИНЕЙНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ Российский патент 1998 года по МПК H02M1/12 H02M5/06 

Изобретение относится к электронной технике и может использоваться в промышленной электронике.

По предлагаемому в авт. св. СССР N 961610 способу получения от источника напряжения в форме меандра синусоидального напряжения на нагрузке синусоидальное напряжение на нагрузке получают от источника напряжения в форме меандра путем создания последовательного резонанса напряжений в цепи нагрузки на частоте первой гармоники меандра при включении последовательно с нагрузкой соответствующих реактивных элементов (индуктивность, емкость), обеспечивающих необходимое подавление третьей и более высоких гармоник тока через нагрузку.

По этому способу в случае нелинейного сопротивления нагрузки (активного и/или реактивного) и/или нелинейного реактивного сопротивления вышеобозначенных реактивных элементов, включенных последовательно с нагрузкой, на нагрузке может возникнуть напряжение на удвоенной, на утроенной частоте меандра (и на более высоких частотах) с амплитудами, превышающими допустимые величины.

По предлагаемому способу это напряжение (напряжения) на нагрузке компенсируют до требуемой величины (величин) напряжением (напряжениями) с удвоенной частотой меандра (с утроенной и более высокими частотами) соответствующей амплитуды (соответствующими амплитудами), которое (которые) получают выделением из спектра частот, например, пилообразного напряжения, содержащего вторую и более высокие гармоники, синхронного с напряжением в форме меандра вышеобозначенного источника напряжения, со сдвинутой на 180^o, или близкой к 180^o, фазой относительно фазы вышеобозначенного напряжения с удвоенной частотой меандра (напряжений с утроенной и более высокими частотами) на нагрузке, и суммируют его (их) с этим напряжением (напряжениями) на нагрузке. При этом при вышеобозначенном суммировании на сопротивлении нагрузки друг от друга источники напряжения в форме меандра и пилообразного напряжения развязывают с помощью реактивных элементов (индуктивность, емкость), обеспечивающих выделение первой гармоники меандра и напряжения с удвоенной частотой меандра (напряжений с утроенной и более высокими частотами).

Данный способ обеспечивает получение синусоидального напряжения на вышеобозначенной нагрузке с допустимыми искажениями синусоидальной формы напряжений.

На чертеже показано устройство по предлагаемому способу, на котором: 1 - источник напряжения в форме меандра 1; 2 - нагрузка; 3 - последовательный контур с резонансом на частоте первой гармоники меандра; 4 - генератор пилообразного напряжения, содержащий первую, вторую, третью и т.д. гармоники - с первой гармоникой, равной частоте меандра и синхронной с ним; 5 - последовательный контур с резонансом на удвоенной частоте меандра; 6 - последовательный контур с резонансом на утроенной частоте меандра; 7, 8 - фазовращатели; 9, 10 - делители напряжения; 11, 12 - развязывающие каскады (эмиттерные повторители).

Синусоидальное напряжение с удвоенной частотой меандра соответствующей амплитуды от генератора пилы 4 добавляется после развязывающего каскада 11 к синусоидальной составляющей напряжения на нагрузке 2 с удвоенной частотой меандра, возникшему из-за, например, нелинейности ее активного (или реактивного) сопротивления; напряжения других гармоник генератора пилы 4 на нагрузке 2 при этом подавляются большим реактивным сопротивлением контура 5, фазовращатель 7 обеспечивает сдвиг фаз между вышеобозначенными напряжениями на нагрузке 180^o, что и обеспечивает компенсацию соответствующей синусоидальной составляющей возникшего из-за вышеобозначенной нелинейности напряжения на нагрузке.

Таким же образом обеспечивают компенсацию синусоидальной составляющей напряжения на нагрузке 2 с утроенной частотой меандра, возникшего по аналогичной причине, а также синусоидальных составляющих с другими частотами, кратными частоте меандра.

По предложенному способу при получении от источника напряжения в форме меандра синусоидального напряжения на активной и/или активно-реактивной нагрузке путем создания последовательного резонанса напряжений в цепи нагрузки на частоте первой гармоники меандра при включении последовательно с нагрузкой соответствующих реактивных элементов (индуктивность, емкость), обеспечивающих необходимое подавление третьей и более высоких гармоник тока через нагрузку, в случае нелинейного сопротивления нагрузки и/или нелинейного реактивного сопротивления вышеобозначенных реактивных элементов на нагрузке может возникнуть напряжение на удвоенной (и на более высоких частотах) частоте меандра с амплитудой, превышающей допустимую величину, которое компенсируют до требуемой величины напряжением с удвоенной частотой меандра соответствующей амплитуды, которое получают выделением из спектра частот, например, пилообразного напряжения, синхронного с напряжением в форме меандра, со сдвинутой на 180^o, или близкой к 180^o, фазой относительно фазы вышеобозначенного напряжения с удвоенной частотой меандра на нагрузке, и суммируют его с этим напряжением на нагрузке. Данный способ обеспечивает получение синусоидального напряжения на вышеобозначенной нагрузке с допустимыми искажениями синусоидальной формы напряжения. 1 ил.

Способ получения от источника напряжения в форме меандра синусоидального напряжения на активной или активно-реактивной нагрузке с нелинейным сопротивлением путем создания последовательного резонанса напряжений в цепи нагрузки на частоте первой гармоники меандра при включении последовательно с нагрузкой соответствующих реактивных элементов, обеспечивающих подавление высших гармоник тока через нагрузку, в соответствии с которым напряжение высших гармоник, возникшее на нагрузке вследствие нелинейности ее сопротивления или нелинейности реактивного сопротивления упомянутых реактивных элементов, компенсируют напряжением соответствующей частоты и соответствующей амплитуды и со сдвинутой на 180^oС фазой относительно фазы напряжения соответствующей гармоники на нагрузке, отличающийся тем, что упомянутое напряжение соответствующей частоты и соответствующей амплитуды получают выделением из спектра частот пилообразного напряжения, содержащего высшие гармоники и синхронного с напряжением источника напряжения, и суммируют его с напряжением на нагрузке.