Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1980 года по МПК G01R19/22 

I

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в автоматике, промышленной электронике, рааиотекнике и метрологии.

Известны преобразователи переменно го напряжения в постоянное, содержащие выпрямительные схемы ij , в которых ток 3 нагрузке содержит постоянную и высокочастотные составляющие чартот tCo 2.и;л и . которые легко определяются и в результате; после фильра в нагрузке

(1)

0,5г)т-и

V Sm-Slt ...

m

В случае нарушения синфазностй на- пряжений сигнала и коммутации, т, е. изменения проводимости ключевой схемы по закону

ток нагрузки равен

1ц0,5-п rn-U sinQ-t-cosifj,

Как видно из выражений (1) и (2) оптимальный режим детектирования осу- ществля тся лри величине- VQ- О или ТС ,

Недостатком Iоднополупериодных схем преобразования и детектирования являврся относительно низкиЖ коэффициент передачи, который устраняется применением двух полупериодных схем.

Наиболее близким ,« изобретению яв10ляется преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий тран«. сформатор, в котором вторичная обмотка имеет среднюю точку, два ключа, подключенные к крайним выводам вторичной

15 обмотки, блок; синхронизации, к которому подключены управляющие входы ключей, и сопротивление нагрузки, соединен нов с выводом средней точки вторичной обмотки и с выходами ключей j2j.

20

Существенным недостатком как одно- так и двух полупериодных синхронных детекторов является погрешность преобразования, из-за возможной несинфазуости 37 напряжений источника переменного напряжения и коммутирующего напряжения источника синхронизации, так как последний по отношению к преобразовательной схеме является посторонним иоточ- НИКОМ и не имеет непосредственной сшт- хронизации с источником переменного напряжения. Целью изобретения является повышение преобразования переменного напряже НИН в постоянное за счет значительного) уменьшения несинфазности напряжений входного и коммутирующего синхронизирующих, источников. Для достижения цели в предлагаемый преобразователь переменного напряжения в постоянное введены нуль-орган, элемент токовой настройки, например резистор, вход нуль-органа подключен к выводам дополнительной вторичной обмотки трансформатора, между которыми, также i подключен элемент токовой настройки, выход нуль-органа соединен с управляющим входом одного ключа непосредствен но, а с управляющим входом другого клю ча-через инвертор. На чертеже показана функциональная схема устройства. Преобразователь содержит трансформатор 1, сопротивления нат рузки 2, ключи 3, 4, нуль-орган 5, блок синхронизации 6, элемент токовой настройки 7, источник переменного напряжения 8. На трансформатор 1 поступает сигнал источника переменного напряжения 8. Посредством трансформатора это напряж ние преобразуется по амплитуде и подает ся одновременно на ключи 3 и 4 и на нуль-орган 5, Синусоидальное напряжение, подаваемое через элемент токовой настройки 7 на нуль-орган 5, прюобразуется нуль-ор ганом 5 в прямоугольное напряжение, передний и задний фронты которого совмещены с переходом этого напряжения через ноль. Напряжение с выхода нуль-органа 5 аоступает на управляющий вход ключа 3 аепосредственно, а на управляющий вход ключа 4 -через блок синхронизации 6. С помощью элемента токовой настройки 7 обеспечивается синфазность напряжений, поступающих на ключи 3 и 4 и на вход нуль-органа 5. Поясним это, рассмотрев расширенную функциональную схему. В качестве ключей 3 и 4 использова ны биполярные транзисторы. В трансформаторе .1 имеются вторичные обмотки с 6 ЫВОДОМ от средней точки, к крайним выодам которой подключены коллекторы лючевых транзисторов, и дополнительная торичная обмотка, к которой подключен лемент токовой настройки, например реистор, и вход нуль-органа 5. Сопротивление 2 подключено одним выодом к средней точке вторичной обмоткв рансформатора, которая одновременно вляется как бы суммирующим элеменом, а вторым - к общей шине преобразователя. Переменное синусоидальное напряжение источника 8 трансформируется в.обмотки трансформатора, что обусловливает, во-первых, появление на выходе нуль-органа 5 напряжения прямоугольной формы скважностью Q «2, которое поочередно открывает и закрывает ключ 3, и, во-вторых, наличие напряжения на сопротивлении нагрузки 2, которое появляется благодаря поочередному открыванию ключей 3, 4, обеспечиваемое блоком синхронизации 6. В результате этого на сопротивлении нагрузки 3 получается двухполупериодновьшрямленная синусоида, С помощью элемента токовой настройки - резистора 7 - устанавливается ток в обмотке трансформатора, равный по величине току в полуобмотках вторичной обмотки трансформатора. Это обеспечивает одинаковый фазовый сдвиг напряжений на обмотках трансформатора и, соответственно, уменьшение погрешности от несинфазности напряжений входного и синхронизирующего источников. Формула изобретения Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор, в котором вторичная обмотка имеет среднюю точку, два ключа, выходами подключенные к крайним выводам вторичной обмотки, I блок синхронизации, к которому подключены управляющие входы ключей, и сопротиЬление нагрузки, соединенное с вьюодом средней точки вторичной обмотки и с выходами ключей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены нуль-орган, элемент токовой настройки, например резистор, вход нуль-органа подключен к выводам допоинительной обмотки трансформаторй между которыми также поцключен aiie

мент токовой настройки, выход нуль-органа соединен с управляющим входе одного из ключей непосредственно, а с управляющим входом другого ключа- черва инвертор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 368550, кл. Q dl Р 19/22, 1975.

2.Радиоприемные схемы на попу- проводнжрвых приборах, .под ..

Вал истова Р. А. и др., М., Сов.радио , 1968, с, 112.