Преобразователь переменного тока в постоянный

 

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К, АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

953692 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 04. 04. 80 (21) 2905464/18-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Прнорнтет—

Опубликовано 23. 08 ° 82 ° Бюллетень №

Кл.

Н 02 М 7/217.

3ввударстаиннй комитат

СССР ао дмам изобретений и открытии

УДК 621,. 317.

39: 531 ° 717 (088. 8) Дата опубликования описания 25. 08. 82

Ю. И. Зимичев и Д. Н. Золотова j ) (72) Авторы изобретения харьковский ордена Ленина и ордена Трудо

Знамени турбинный завод им. С.М. Кирова (7I ) Заявитель (54) ПРЕОбРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

В ПОСТОЯННЫЙ

Изобретение относится к электронной технике и может быть испольэс1вано в машиностроении, энергетике и других отраслях, промышленности.

Известен преобразователь перемен5 ного тока в постоянный, в котором направление выпрямленного тока в нагрузке зависит от фаэ переменных входных сигналов, а его величина - от амплитуд входных сигналов (11.

Недостатками указанного преобразователя являются наличие двух источников входных сигналов, а также ограниченные функциональные возможности из-за отсутствия усиления выходного сигнала пр мощности.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь переменного тока а постоянный, содержащий два и более oneг..(о рационных усилителя, фаэочуйствительный усилитель мощности на транзисто рах, коллекторные цепи которых подключены к источнику переменного

2 напряжнеия питания с частотой, одинаковой с частотой входного сигнала (23.

Недостатком известного преобразователя является то, что инверсия выходного тока при изменении фазы входного сигнала достигается тем, что выходное напряжение снимается с одной из включенных раздельно коллекторных нагрузок транзисторов, при этом коллекторная нагрузка другого транзистора оказывается подключенной последовательно с выходными выводами преобразователя, что снижает коэффициент передачи преобразователя.

Целью изобретения является увели. чение коэффициента передачи преобразователя.

Цель достигается тем, что в преобразователе переменного тока в постоянный, содержащем два операционных усилителя, фазочувствительный усилитель мощности на транзисторах и источник переменного напряжения питания, вход преобразователя подключен

953692 к инвертирующему входу первого операционного усилителя и к неинвертирующему входу второго операционного усилителя, выходы операционных усилителей подключены к базам транзисторов различного типа проводимости, фазочувствительного усилителя мощности, коллекторы каждого из транзисторов через диоды соединены последовательно с выходной клеммой источника 1о переменного напряжения, эмиттеры соединены с общей точкой схемы, вторая выходная клемма источника переменного напряжения питания является выходом преобразователя и соединена 15 через резисторы с неинвертирующими входами первого и второго операционных усилителей.

В случае однофазного выхода источ. нйка питания выходы операционных усилителей соединены с базами транзисто- . ров различного типа проводимости.

В случае двухфазного выхода источника питания выход каждого операционного усилителя соединен с базами двух транзисторов различного типа проводимости.

Преобразователь содержит источник

1 входного сигнала, первый 2 и второй 3 операционные усилители, соединенные с источником 1 входного сигнала, и фазочувствительный усилитель 4 мощности. !

На фиг. 1 показан преобразователь

35 с однофазным источником переменного напряжения питания. В этом случае выход первого операционного усилителя 2 (ОУ) подключен к базе транзистора 5 одного типа проводимости усили40 теля 4 мощности и выход второго ОУ 3 подключен в базе транзистора 6 другого типа проводимости усилителя 4.

Эмиттеры транзистора и 6 соединены с общей точкой схемы, а коллекторы

45 через диоды 7 и 8 соединены последовательно с источником 9 переменного напряжения питания и с выходом 10 фазочувствительного усилителя 4 мощности, Этот выход 10, служащий также выходом преобразователя, через

50 резисторы 11 и 12 соединен с неинвертирующими входами операционных усилителей 2 и 3. При другом возможном варианте соединения выхода 10 и однофазного источника 9 питания, Ы когда к общей точке схемы подключен источник питания, резисторы обратной связи соединяются с инвертирующими

4 входами операционных усилителей

2и3 °

На фиг. 2 показан преобразователь с двухфазным источником 9 питания.

В этом случае выход первого ОУ 2 подключен к базам двух транзисторов различного гипа проводимости, коллекторы которых через диоды 3 подключены к противофазным выходам источника 9 питания и выход второго ОУ 3 подключен к базам двух других транзисторов 6 различного типа проводимости, коллекторы которых через диоды 8 подключены также к противофаэным выходам источника 9 питания. При этом к каждому из противофазных выходов источника 9 питания подключены транзисторы различного типа проводимости. Выход 10 фазочувствительного усилителя 4 мощности, служащий выходом преобразователя, подключен между общей точкой схемы и средним выводом двухфазного источника 9 питания и через резисторы 11 и 12 соединен с неинвертирующими входами операционных усилителей.

Преобразователь (фиг. 2) работает следующим образом.

При отрицательных полупериодах переменного напряжения источника 1 входного сигнала на выходе ОУ 2 будет положительный сигнал и на выходе ОУ 3 - отрицательный. Из двух транзисторов будет открыт переход база-эмиттер транзистора и-р-и типа проводимости. Соответственно из двух транзисторов 6 будет открыт переход база-эмиттер транзистора р-и-р типа проводимости. Так как коллекторы этих транзисторов подключены к одному из противофаэных выходов источника 9 питания, то ток будет протекать только через один от открытых транзисторов, в зависимости от фазы напряжения источника 9 питания. Предположив положительную полярность приложенного напряжения питания, получим, что ток в нагрузке подключенной к выходу 10, будет обусловлен протеканием тока через транзистор и-р-и типа проводимости и выходное напряжение имеет отрицательную полярность.

При положительных полупериодах переменного напряжения источника 1 входного сигнала на выходе ОУ 2 будет отрицательный сигнал, и на выходе

ОУ 3 - положительный. В этом случае из двух транзисторов 5 будет открыт

5 953692 переход база-амиттер транзистора р-и-р типа проводимости и из двух транзисторов 6 будет открыт переход база-эмиттер транзистора и-р-и типа проводимости. Так как коллекторы этих транзисторов подключены к другому выходу источника 9 питания, на котором в этот полупериод фаза напряжения питания будет также положительной, ток в нагрузке будет обусловлен протеканием тока через транзистор и-р-и типа проводимости и выходное напряжение и в этот полупериод имеет отрицательную полярность.

При изменении фазы входного сигнала на 180 соотношение фазы входного сигнала и напряжений на выходах двухфазного источника 9 питания изменится, и к коллекторам открытых транзисторов будет прикладываться отрицательное напряжение источника питания. При этом ток на выходе преобразователя будет обусловлен протеканием тока через коллекторно-эмиттерные переходы транзисторов р-и-р типа проводимости, а напряжение на выходе преобразователя будет иметь положите-. льную полярность.

Диоды 7 и 8 обеспечивают подключение коллекторных цепей транзисторов к источнику 9 питания только при соответствующей полярности напряжения питания. Резисторы 11 и 12 предназначены для соединения выхода преобразователя и соответствующих входов операционных усилителей 2 и 3, в данном случае неинвертирующих в виде отрицательной обратной связи, что обеспечивает изменение сигнала- постоянного трка на выходе преобразователя в соответствии с амплитудой переменного напряжения входного источника I.

Формула изобретения

Преобразователь (фиг. 2) обеспечивает двухполупериодное выпрямление переменного напряжения на выходе.

Преобразователь (фиг. 1) работает аналогично с той лишь разницей, что на его выходе обеспечивается только однополупериодное выпрямление переменного напряжения.

Таким образом, преобразователь обеспечивает: изменение выходного сигнала постоянного тока в соответствии с изменением амплитуды переменного напряжения на входе преобразователя; изменение полярности выходного сигнала постоянного тока при изменении фазы переменного напряжения на входе преобразователя; усиление выходного сигнала постоянного тока по мощности, что позволяет подключать к выходу преобразователя регистрирующие устройства, устрой" ства сигнализации граничных положений, получить сигналы для дистанцион" ной передачи показаний и стандартный сигнал для использования в автоlO. матических системах управления; высокое быстродействие, позволяющее применить преобразователь в устройствах защиты.

1. Преобразователь переменного то" ка в постоянный, содержащий два операщ ционных усилителя, фазочувствитель" ный усилитель мощности на транзисторах и источник переменного напряжения питания, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента передачи преобразователя, вход преобразователя подключен к инвертирующему входу первого операцион" ного усилителя и к неинвертирующему входу второго операционного усилите ля, выходы операционных усилителей подключены l< базам транзисторов различного типа проводимости, фазочувствительного усилителя мощности, коллекторы каждого из транзисторов через диоды соединены последовательно с выходной .клеммой источника пере" менного напряжения, эмиттеры соединены с общей точкой схемы, вторая выходная клемма источника переменного напряжения питания является выхо"

40 дом преобразователя и соединена через резисторы с неинвертирующими входами первого и второго .операционных усили" телей.

2. Преобразователь по п. 1, о т41 ли чающий ся тем, чтоисточник питания выполнен с однофазным выходом, выходы операционных усилителей соединены с базами транзисторов различного типа проводимости усилителя мощности.

3. Преобразователь по и. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что источник питания выполнен с двухфазным

55 выходом, выход каждого операционноГО усилителя соединен с базами двух транзисторов различного типа проводимости усилителя мощности.

8НИИПИ Заказ 6290/79 Тираж 721 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ormison Р.T. Measuring displacement Mith LVTDtransducers. "Elec953692, 8

«оп! с Еп9ineering" » 1978, с. 6971.

2. Промышленная электроника.

Киев, "Техника", 1979, с. 238 (про5 ТОТИП)е