Индуктивность Советский патент 1983 года по МПК H01F17/04 

Изобретение относится к электротехнике, в ч-астности к созданию индуктивностей с повышенной добротностью.

Известны катушки индуктивности с ферромагнитными сердечниками и иточниками питания 1 J,

Недостатками катушек являются низкая добротность и ее зависимост от параметров ферромагнитного сердечника. Для ее повышения применяют ферромагнитные сердечники с болшой магнитной проводимостью и используют обмоточные провода с минимальным погонным сопротивлением. При этом габариты индуктивности суственно увеличиваются, а ее добротность повышается в сравнительно небольших пределах. Кроме того, знчения индуктивностей, выполненных по одинаковым технологиям, имеют значительные разбросы. Поэтому вседа требуется операция их настройки

Цель изобретения - повышение добротности катушки индуктивности и стабильности работы путем уменьшения отклонения ее индуктивности от заданной.

Поставленная цель достигается тем, что в цепь катушки индуктивноти дополнительно введены электронный интегратор, преобразователь ток-- напряжение и компаратор напряжения, причем входы электронного интегратора подключены к выходным зажимам, один из выводов катушки индуктивности соединен с выходным зажимом, а второй подключен к инвертирующему входу преобразователя ток - напряжение, неинвертирующий вход преобразователя ток - напряжение соединен с выходом компаратора напряжений, а входы компаратора напряжений подключены к выходам интегратора и преобразователя ток - напряжение.

На чертеже изображена схема устройства.

. Оно содержит выходные зажимы источника 1 питания, индуктивность 2, электронный интегратор 3, выполненный на операционном усилителе с резистором и конденсатором, преобразователь 4 ток - напряжение, выполненный на операционном усилителе с резистором, и компаратор 5 напряжения, выполненный на операционном усилителе.

Устройство работает следующим образом.

Если индуктивность 2 имеет нулевое активное сопротивление (бесконечно большую добротность), то ее ток отстает от входного синусоидалного напряжения на 90, Интегратор 3 сдвигает по фазе на 90° входное напряжение и подает соответству4ощий сигнал на вход компаратора 5,

Ток в цепи индуктивности 2, про текая через преобразователь ток напряжение 4, имеющий близкое к нулю входное сопротивление, формирует на Выходе сигнал, который также подается на вход компаратора 5.

Элементы преобразователя 4 ток напряжение и интегратора 3 выбирают так, чтобы при номинальном значении рассматриваемой идеальной индуктивности напряжения на входах компаратора 5 (входные сигналы) были равны между собой. В этом случае выходной сигнал (выходное напряжение) компаратора 5 равен нулю и

не изменяет ток, протекающий в цепи индуктивности.

Если вследствие каких-либо факторов (температурных, технологических и т,д,) значение идеальной индуктивностиИзменяется, то это приводит к изменению тока. Между входами компаратора 5 появляется дифференциальный сигнал, который создает на выходе напряжение, отлич5 ное от нуля. Это напряжение суммируется с основным и уменьшает изменение тока в индуктивности. Любые отклонения значения ИНДУКТИВНОСТИ от номинальной величины компенси0 руются электронной частью устройства, и стабильность значения индуктивности определяется стабильностью коэффициентов преобразования интегратора 3 и преобразователя 4

5 ток - напряжение.

Реальная индуктивность имеет .активное сопротивление, отличное от нуля и, соответственно, конечное

Q значение добротности. Поэтому источник питания создает в ее цепи ток, который по модулю и фазе отличается от тока, протекающего в цепи с идеальной индуктивностью. Аналогично на входе компаратора 5 появляется векторный сигнал, создающий на его выходе вектор дополнительного напряжения. Это напряжение, суммируясь с основным, уменьшает векторную разность токов идеальной

и реальной индуктивностей, сводя ее в конечном счете к нулю.

Таким образом, при любом активном сопротивлении индуктивности ток

5 через нее сдвинут по фазе относительно входного напряжения на 30°, что характеризует идеальную индуктивность, добротность которой стремится к бесконечности. Это позво0 ляет уменьшить число витков в катушках индуктивности и их габаритные размеры практически без ухудшения качества последних. Устраняется также влияние разброса параметров

5 катушек индуктивности, вызванные разбросом параметров ферромагнитных сердечников и особенностями процесса изготовления индуктивностей, что позволяет резко снизить требования к соответствующим технологическим процессам.

ИНДУКТИВНОСТЬ, содержащая катушку, -отличающаяся тем, что, с целью увеличения добротности и повышения стабильности работы путем уменьшения отклонения индуктивности от заданного значения, в цепь катушки дополнительно введены электронный интегратор, преобра-; зователь ток - напряжение и компаратор напряжения, причем входы электронного интегратора подключены к выходным зажимам, один из выводов катушки индуктивности соединен с выходным зажимом, а второй подключен к инвертирующему входу преоб- разователя ток-напряжение, неинвертирукиций вход преобразователя ток напряжение соединен с выходом компаратора напряжений, а входы компаратора напряжений подключены к выходам интегратора и преобразоваg теля ток - напряжение. 2 аЛ О СП ел UD tsp