Датчик тока нагрузки импульсногопРЕОбРАзОВАТЕля,ВыпОлНЕННОгО пО MOC-ТОВОй CXEME Советский патент 1981 года по МПК G01R19/00 

(54) ДАТЧИК ТОКА НАГРУЗКИ ИМПУЛЬСНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, ВЫПОЛНЕННОГО ПО МОСТОВОЙ СХЕМЕ

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано, например, в электроприводах с импульсными преобразователями для контроля тока нагрузки.

Известны датчики тока нагрузки, выполненные на основе магнитных усиителей OJ.

Недостатком данных устройств явяется сложность конструкции, связанная с наличием трансформаторов и невозможностью Ш)1полнения их схем, в связи с этим - с полной интеграцией.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство, содержащее преобразователь, выполненный по мостовой схеме с обратными диодами, и два шунта, включенные в плечи преобразователя, и имеющие общую точку, соединенную с корпусом преобразователя, и вычитающий усилитель, входы которого по отдельности подключены к разным шун- там tz.

Однако при симметричном законе переключения в любом режиме работы преобразователя ток нагрузки может протекать только по одному из шунтов, и поэтому на выходе вычитающего усилителя всегда будет сигнал, пропорциональный току нагрузки. При несимметричном законе переключения силового преобразователя ток нагрузки может протекать одновременно по двум шунтам, S этом режиме устройство имеет большую погрешность, так как усилитель суммирует сигналы с обоих шунтов, и на его выходе появляется сигнал, пропорциональный двойному току нагрузки.

Цель изобретения - повышение точности измерения при несимметричном законе коммутации.

Поставленная цель достигается тем, что в датчик тока.нагрузки импульсного преобразователя выполненного по мостовой схеме, содержащий два шунта, включенные в плечи преобразователя 3 и имеющие общий вывод, соединенш,1й с корпусом гфеобразователя, и сумматор введены инвертирующий и неинвертирующий усилители, входы которых соединены с соответствующими шунтами, мостовой выпрямитель, клеммы переменного тока которого соединены соответственно с выходами инвертирующего и неинвертирующего усилителей, а входы сумматора соединены с клеммами постоянкого тока мостового выпрямителя. На чертеже представлена принципиал ная схема предлагаемого датчика тока нагрузки. Датчик тока содержит шунты 1 и 2, неинвертирующий усилитель 3, инвертирующий усилитель 4, диоды 5-8 мостового выпрямит.еля 9, сумматор 10, импульсный преобразователь 11, ключи 12-15 импульсного преобразователя, обратные диоды импульсного преобразоватгля 16-19, нагрузку 20. Устройство работает следующим образом. При несимметричном законе переключения ключей 12-15 возможны режимы работы, когда ток нагрузки-протекает часть периода по одному щунту, а другую часть - по двум щунтам одновре..енно, и когда ток нагрузки протекае часть периода по одному шунту, а час периода - по другому щунту. Если включены ключи 12 и 15, ток протекаетПО цепи (+)-12-20-15-2(-) корпус преобразователя.- Положительное напряжение с шунта 2 поступает на вход, усиливается и подается на диоды 5 и 6, на вход усилителя 4 подается нулевой сигнал, а следователь но, на диоды 7 и 8 тоже поступает ну левой сигнал. При этом из четырех ди дов 5-8 только к диоду 5 приложено прямое напряжение, и он открывается, подавая на один из входов сумматора 10 положительный сигнал, а на другой вход подается нулевое напряжение. На выходе усилителя 10 имеется положитель ный сигнал, пропорциональный току нагрузки, В следующую часть периода ключ 12 закрывается, и ток протекает по цепи 20-15-2-1-16-20. На вход уси пителя 3 подается положительный сигнал, причем на выходе его имеется усиленный положительный сигнал, кото рый подается на диоды 5 и 6. На вход усилителя 4 подается отрицательный сигнал, который усиливается и инвертируется, а на диоды 7 и 8 подается 74 положительный сигн.т, равиь положительному сигналу на выходе усилителя 3. Диоды 5 и 8 открываются, а диоды 6 и 7 остаются закрытыго1. При этом на один из входов сумматора 10 подается положительный сигшш, а на другой - нулевой сигнал. На выходе 10 имеется также положительный сигнал, пропорциональный току нагрузки. Когда по нагрузке ток течет в обратном направлении и включены ключи 13 и 14, ток течет по цепи (+)-К2-Н-К4-Е1- корпус преобразователя. Положительное напряжение с щунта 1 поступает на вход усилителя 4, усиливается, инвертируется, и отрицательный потенциал подается на диоды 7 и 8. На выходе усилителя 3 действует нулевой потенциал, который подается на диоды 5 и 6. Диод 7 открывается и подает на один из входов сумматора 10 отрицательный сигнал, на другом входе действует нулевой сигнал при этом, на выходе сумматора 10 имеется отрицатепьньш сигнал, пропорциональный току нагрузки и информирующий о том, что на нагрузке протекает ток другой полярно.сти, чем в рассмотренном случае. В следующую часть периода ключ 12 закрывается, и ток протекает по цепи 20-13-1-2-19. На вход усилителя 3подается отрицательный сигнал, причем на выходе его имеется усиленный отрицательный сигнал, который подается на диоды 5 и 6. На вход усилителя 4подается положительный сигнал, который усиливается и инвертируется, и на диоды 7 и 8 подается отрицательный сигнал, равный отрицательному сигналу на выходе усилителя 3. Диоды 6 и 7 открываются, а диоды 5 и 8 остаются закрытыми. При этом на один из входов сумматора 10 подается отрицательнь1й сигнал, а на другой - нулевой сигнал. На выходе сумматора 10 имеется отрицательный сигнал, пропорциональный току нагрузки. В случае, когда ток нагрузки протекает часть периодов по одному щунту, а часть периода по другому, и включень ключи 12 и 15, ток тече-г по цепи ()-К1-Н-КЗ-Е2- корпус преобразователя. Положительное напряжение с шунта 2 поступаете на вход усилителя 3, усиливается и подается на диоды 5и 6. На диоды 7 и 8 подан нулевой потенциал, так как на шунте 2 держится нулевой потенциал. Диод 5 откры