Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1983 года по МПК H02M7/155 

0tff:7

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной техники и может быть использовано, например, в качестве измерительного органа регуляторов напряжения электрических, машин.

Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий транзисторно-емкостные ячейки, ключи и коммутатор. Устройство позволяет измерять амплитуду периодического сигнала переменного тока ij .

-Недостатком этого устройства является наличие значительной переменной составляющей в выходном напряжении вследствие появления в измеряемом напряжении апериодической составляющей во время переходных процессов.

Наиболее близким техническим регаеннем к предлагаемому является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содер : апий транформатор, первичная обмотка которого соединена с входными выводами непосредственно, а его вторичная обмотка - с выходными выводами чере тракт преобразования амплитуды переменного напряжения, вход которого через дифференцирующий, элемент подключен к вторичной обмотке трансформатора и управляемого ключа в цепи запоминающего конденсатора, включенного параллельно выходным выводам 2..

Недостатком этого устройства также является наличие на его выходе переменной составляющей-, вследствие появления в измеряемом-переменном напряжении апериодической составляющей, что значительно снижает качество выходного напряжения и может привести к неустойчивой работе самого регулятора устройства при использовании измеряемого напряжения в качестве управляемого сигнала.

Цель изобрегения - повышение качества преобразования путем снижения переменной составляющей в выходном напряжении преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что, преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого соединена с входными выводами непосредственно, а ег вторичная обмотка - через тракт преобразования амплитуды переменного напряжения выполненного в виде формирователя управляющих импульсов, вход которого через дифференцирующий элемент подключен ко вторичной обмотке трансформатора и управляемого ключа в цепи запоминающего конденсатора, включе нного параллельно выходным выводам, снабжен вторым

аналогичным трактом преобразованияамплитуды переменного напряжения и сумматором, а трансформатор выполнен с двумя дополнительными обмотками которые через управляет флй ключ соответствующего тракта преобразования амплитуды переменного напряжения подключены к соответствующим запоминающим конденсаторам, соединенными, через сумматор с выходными

0 выводами преобразователя.

На фиг. 1 приведена функциональная схема преобразователя; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы преобразова5 теля.

Устройство (фиг. 1) содержит трансформатор 1, первичная обмотка 2 которого непосредственно соединена с входными выводами 3 и 4, а

,. его вторичная обмотка 5 соединена с входами первого 6 и второго 7 трактов преобразования амплитуды переменного напряжения, каждый из которых выполнен в виде формирователя 8 управляющих импульсов, дифференцирующего элемента 9 и управляемого ключа 10 в цепи запоминающего конденсатора 11, дополнительные обмотки 12 и 13 трансформатора 1, подключенные через управляе мне ключи 10 первого б и второго 7 трактов преобразования амплитуды переменного напряжения к .соответствующим запоминающим конденсатором 11, сумматор 14 и выходные выводы

5 15 и 16.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемое переменное напряже0 ние поступает на входные выводы 3 и 4 преобразователя. Дифференцирующие элементы 9 совместно с формирователями 8 управляющих импульсов первого б и второго 7 трактов преобг разования гшплитуды кратковременно открывают управляег ие ключи 10 в моменты прохождения измеряемым напряжением соответственно положительного и т и отрицательного (фиг. 2) амплитудного значения.

Указанные амплитудные значения с учетом коэффициента трансформации между первичной обмоткой 2 и дополнительными обмотками 12 и 13

5. трансформатора 1 запоминаются каждой в течение одного периода измеряемого напряжения, на конденсаторах 11 (и , и Uc2. на фиг. 2) с одинаковыми, например, положительными

0 знаками и поступают на входы аумМатора 14. На выходе сумматора 14, являющемся выходом преобразователя, образуется постоянное напряжение, пропорциональное сумме, модулей амп5 литудных значений измеряемого переменного напряжения в двух следующих друг за другом полпериодах

,ИMU..

Таким образом, в установившемся режиме работы, когда модули амплитудных значений в любых двух следующих друг за другом полупериодах одинаковы, переменная составляющая на вьтходе преобразователя отсутствует.

При возникновении-в измеряемом переменном напряжении апериодической составляющей, например, положительной полярности, указанные амплитудные значения становятся равными (фиг. 2)

и«о - Uali)

и

ж HI Umo - а(.г}

m-w)

и и.

Umo + и

aU)

и.; и mo и т.д.

(.} - и то - п(} де - амплитудное значение переменной составляющей измеряемого напряжения; ) значения опериодической составляющей в моменты прохождения амплитудных значений в слрдуюгйих друг за другом полупериодах после ее возникновения.

Величины напряжения на выходе устройства после прохождения амплитудных значений будут равны (фиг.2)

IZUtrio Uacol, Ueb,xU -l2Umo Uo,ui-Ua(7)l, .

вых с 12UjDo - ) I,

BbixU) UUmo Uai3i-lJaU)NT.N. Дри этом величина переменной 0 составляющей на выходе пропорциональна указанных значений апериоди- . ческой составляющей

УВЫЖ -vto а(0

и,„ S Uon) - Uq(,7i

UBOK O s-Uaai UOK) Usbu- H). - Uq(,t) , ЧТО и позволяет уменьшить величины переменной составляющей в выходном напряжении преобразователе.

Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет существенно повысить качество преобразования переменного напря жения в постоянное путем снижения переменной составляющей на выходе за счет суммнров ния сигналов, пропорциональных амплитудным значениям и вычитания сигналов, пропорциональных значениям апериодической составляющей в двух следугадих друг за другок: полупериодах H3MepHefeoro переменного напря)хения. -//y,, ТЛf ffcff/ l afff/ /. ДГУ -/// y. VcffJ y /j}

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого соединена с входными выводами непосредственно, а его вторичная обмотка - с выходными Ямводами через тракт преобразования амплитудм переменного напряжения, Bviполненный в виде форгтарсвателя управляющих импульсов, вход которого через дифференпирующий элемент подключен к вторичной обмотке трансформатора, и управляемого ключа в цепи запоминающие го конденсатора, включенного параллельно выходным выводам, о т л и ч а ю и и и с я тем, что, с целью повышения качества преобразования, он снабжен вторым аналогичнЕлм трактом преобразования амплитуды переменного напряжения и сумматором, а трансформатор выполнен с двумя дополнит ельными обмотками, который через управляемости ключ соответствующего тракта поеобразо§ вания амплитуды переменного напря. жения подключены к соответствующим (Л запоминаюищм конденсаторам, соединенным через сумматор с выходными выводами преобразователя. ел со О) 4 4

.

Усг

ffgvfff/

w///

il/

/ITff

0

Цff4/ l -/4

fffM/

/i fo/v-/Dy

6/f

ФУГ. 2