Широтно-импульсный модулятор переменного тока

(54) ШИРОТН ПЕРЕМЕННОГО ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОРОКА 57) Изобре ой технике с ние относится к импульсможет быть использова н ери ельных преобразователяхряжения. Цель изобретение помехоустойчивостидинамических характерис тока или напния - повышеи улучшение ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГННТ СССР 2тик - достигается тем, что в широтно-импульсный модулятор, содержащий трансформатор 1 тока с первичной обмоткой 2, первой и второй 3 и 4 вторичными обмотками, первый операционный усилитель (ОУ) 6, второй ОУ 7,. между выходом которого и общей шиной подключена цепочка из последовательно соединенных первого резистора 10 и двуханодного стабилизатора 9, введены второй резистор 11 и дополнительная третья обмотка 5 трансформатора. При этом неинвертирующий вход ОУ 7 подключен к двуханодному стабилитрону 9, имеющему потенциал +Еотносительно общей шины, не меняющейся при воздействии помех, а инвер тирующий вход ОУ 7 подключен к конденсатору 8, представляющему собой малое сопротивление для сигнала помеШиротно-импульсный модулятор работает следующим образом.При большом коэффициенте усиления ОУ 6 напряжение на обмотке 3, определяемое напряжением в суммирующей точке усилителя, близко к нулю и, следовательно, сердечник трансформатора 1 не перемагничивается, его индукция и ток намагничивания и . напряжения на обмотках 2,4,5 также близки к нулю, С учетом этого по за" кону полного тока получают 50 11 г -+ 11 5 4 Фф где Ы , И, Ы . - числа витков обмоток 2,4,5,Изобретение относится к импульсной технике и может быть использованов измерительных преобразователях тока илй напряжения.Цель изобретения - повышение помехоустоцчивости и улучшение динамических характеристик.На чертеже изображена принципиальная электрическая схема широтно-импульсного модулятора переменного тока.Широтно-импульсный модулятор переменного тока содержит трансформатор 1 тока с первичной 2, первой Ф 5вторичной 3, второй вторичной (компенсирующей) 4 и третьей вторичной(дополнительной) 5 обмотками, пЕрвый 6 и второй 7 операционные усилители (ОУ), конденсатор 8, двуханодный стабилитрон 9, первый 10 и второй 11 резисторы и резистор 12.Первая вторичная обмотка 3 первымвыводом подключена к неинвертирующему входу ОУ 6, а второй ее вывод 25и инвертирующий вход ОУ 6 соединеныс общей шиной. Выход ОУ 6 подсоединенк общей шине через последовательносоединенные вторую обмотку 4 и конденсатор 8. Выход ОУ 7 соецинен с общейшиной через последовательно соединеьные резистор 10 и двуханодный стабилитрон 9, Неинвертирующий вход ОУ 7связан с точкой соединения резистора11 и двуханодного стабилитрона 9 ичерез резистор 11 и третью обмотку5 с общей шиной, а инвертирующийвход ОУ 7 связан с точкой соединениявторой обмотки 4 и конденсатора 8,второй вывод которого соединен с общей шиной,Так как напряжение на обмотке 5 равно нулю, ток через резистор 11 определяется величиной сопротивления этого резистора и напряжением +Ео на двуханодном стабилитроне 9, знак которого определяется состоянием компаратора на ОУ 7, сопротивлением обмотки 5 при этом пренебрегают. Знак "+" перед членом 1 , Ы определяется знаком напряжения на выходе ОУ 7. Напряжение на выходе ОУ 6 изменяется линейно со скоростью, определяемой током 14 через конденсатор 8. После того, как напряжение на конденсаторе 8 достигнет уровня наряжения на двуханодном стабилитроне 9, компаратор на ОУ 7 переключается в другое состояние, напряжение на двуханодном стабилитроне 9, а затем и ток 1изменяют знак на противоположный, а конденсатор 8 начинает перезаряжаться в другом направлении до тех пор, пока снова не наступит равенство напряжений на входах компаратора на ОУ 7. Таким образом, обеспечивается автоколебатепьный режим работы схемы.На выходе ОУ 7 имеет место знакопеременное напряжение, представляющее собой последовательность импульсов двух полярностей с амплитудой напряжения питания ОУ 7, относительная разность длительностей которых 1пропорциональна. току 1 Высокая помехоустойчивость предлагаемого широтно-импульсного модулятора обусловлена тем, что сигнал помехи, наведенной на входах ОУ шунтирован на общую шину низким сопротивлением стабилитрона 9 по инвертирующему входу и низким сопротивлением конденсатора 8 по неинвертирующему входу. Наличие низкоомного контура, составленного из цепи связи неинвертирующего входа ОУ 7 со стабилитроном 9, отрезка общей шины, соединяющей стабилитрон 9 с конденсатором 8, и самого конденсатора 8, обеспечивает отсутствие влияния на входы ОУ 7 сигналов помех, наведенных на других высокоомных контурах схемы. Наличие указанного низкоомного контура, кроме уМеньшения влияния внешних переменных магнитных полей, обеспечивает улучшение динамических характеристик широтно-импульсного модулятора.Составитель Э.СапежкоТехред М.Дидык Корректор С.Черни Редактор А.Огар Заказ 1791 Тираж 665 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета поизобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 5 157529Формула изобретения Широтно-импульсный модулятор переменного тока, содержащий трансформатор тока, к первичной обмотке которо 5 го подключен источник входного сигнала, первый операционный усилитель, к неинвертирующему входу которого подключен первый вывод первой вторичной обмотки, второй вывод которой и ин-. вертирующий вход первого операционного усилителя соединены с общей шиной, а выход первого операционного усилителя подсоединен к общей шине 15 через последовательно соединенные вторую вторичную обмотку трансформатора и конденсатор, второй операционный усилитель, выход которого соединен с общей шиной через первый ре 9 6зистор и двуханодный стабилитрон, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и улучшения динамических характеристик, введены второй резистор и третья вторичная обмотка у трансформатора тока, при этом неинвертирующий вход второго операционного усилителя подсоединен к точке соединения первого резистора и двуханодного стабилитрона и через последовательно соединенные второй резистор и третью вторичную обмотку трансформатора тока, к общей шине, причем инвертирующий вход второго операционного усилителя подключен к точке соединения второй вторичной обмотки трансформатора тока и конденсатора, подсоеди-, ненного другим выводом к общей шине.