Датчик тока нагрузки мостового инвертора

диодов 20-23, Первые выводы ключей 16 и 18 соединены с анодами диодов 20 и 23 и . являются первым выводом мостового инвертора, вторым выводом которого являют" ся первые выводы ключей 16 и 17 соединены 50с анодом и катодом диодов 20 и 21 соответственно и являются первым выводам диагонали, второй вывод который соединен с катодом и анодом диодов 22 и 23 и вторыми выводами ключей 18 и 19. 55В ычитающий усилитель 5 содержит операционный усилитель 24, выход которого является выходом усилителя 5 и через резистор 25 соединен с первыми выводами резисторов 26,. 27 и инвертирующим входомИзобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в электроприводах с частотно-таковым управлением для измерения тока нагрузки мостового инвертора при симметричном и несимметричном законах коммутации. клю. чей мостового инвертора.Цель изобретения - расширение области применения путем обеспечения возможнасти измерения тока нагрузки как присимметричном, так и при несимметричном законах коммутации ключей мостового инвертара.На чертеже показана схема предлагаемого устройства.Датчик тока нагрузки содержит шунты 1и 2, нагрузку 3, мостовой инвертор 4, вычитающий усилитель 5, выход которого является выходом датчика тока, а четыре входавычитающего усилителя 5 соединены с четырьмя соответствующими выходами блока 6 согласования, первый вход которого соединен с первыми выводами шунта 1 и диагонали мостового инвертора 4, второй вывод диагонали которого соединен с первым выводом шунта 2 и четвертым входам блока 6 согласования, вторые выводы шун.тов 1 и соединены с выводами нагрузки 3 и вторым и третьим входами блока 6 согласования.Блок 6 согласования содержит ограничительные резисторы 7-10, первые выводы . которых являются первым, вторым, третьим и четвертым входами блока 6 согласования, вторые выводы ограничительных резисторов 7 - 10 являются соответствующими выходами блока согласования и соединены с анодами диодов 11-14, катоды которых объединены и соединены с первым выводом источника 15 опорного напряжения, другойвывод которого соединен с общей шиной,Первый вывод мостового инвертара 4 соединен с клеммой источника питания (на чертеже не показан), второй вывод мостового инвертара состоит из ключей 16-19 и 10152025 30 35 40 операционного усилителя 24, неинвертирующий вход которого соединен с первымивыводами резисторов 28-39, второй выводпоследнего соединен с общей шиной, вторые выводы резисторов 26-29 являются соответствующими входами вычитающегоусилителя 5.Дополнительно в датчик тока входятдвухвходовый логический элемент 31 и управляемый ключ 32, первый и второй входылогического элемента 31 соединены с соответствующими выводами диагонали мостового инвертора 4, а выход - с управляющимвходом ключа 32, первый и второй выводыкоторого подключены ко вторым выводамрезисторов 26 и 28 (другой вариант; ко вторым выводам резисторов 27 и 29).Логический элемент 31 обеспечиваетзамыкание ключа 32 при несимметричномзамыкании ключей 16-19 мостового инвертора 4, что соответствует появлению на обо-.их входах логической. схемы 31 потенциалаблизкого к потенциалу общей шины, и размыкания ключа 32 при симметричном замыкании ключей 16-19 мостовога инвертора 4,что приводит к появлению на одном из входов логического элемента 31 напряженияисточника питания мостового инвертора,При указанном вклачении диодов 2023 и 11-14 источник питания и источник 15опорного напряжения имеют положительную полярность; Логический элемент 31 вэтом случае может представлять собой серийна выпускаемую ТТЛ-микросхему ИЛИНЕ с согласующими делителяминаправления на входах,Датчик тока нагрузки мостового инвертора работает следующим образом.Допустим регулирование тока в нагрузке 3 осуществляется согласно симметричному закону коммутации ключей 16-19, всоответствии с которым подключения нагрузки 3 к источнику питания осуществляется замыканием двух ключей той или инойдиагоналей мостового инвертара 4.Если включены ключи 16,и 19 мостовогоинвертора 4 ток нагрузки протекает па цепи,(+)-16-1-3+1 9-Я.Диоды 11 и 12 открываются и на выходыблока 6 согласования поступают напряжения Ооп, а диоды 13 и 14 остаются закрытыми, и на соответствующие выходы блока 6согласования поступают напряжения, снимаемые с шунта 2.На первом входе логической схемы 31 поступает напряжение питания через ключ16, а на второй - через ключ 19, напряжение общей шины. Ключ 32- разомкнут. В результате на выходе датчика тока получаем напряжение, пропорциональное току нагрузки 3.Далее, если ключи 16 и 19 выключаются, ток нагрузки 3 продолжает протекать в том же направлении по цепи 3-2-22-+)+)- 21-1-3.В этом случае на входы вычитающего усилителя 5 поступают напряжения, снимаемые с шунта 1, а на другие входы - напряжения Ооп. Ключ 32также разомкнут, так как на первый вход логического элемента 31 через открытый диод 21 поступает напряжение общей шины, а на второй - через диод 22, напрлжение питанил.Далее, допустим, регулирование тока в нагрузке 3 осуществллется согласно несимметричному закону коммутации ключей 16- 19, о соответствии с которым нагрузка 3 отключается от источника питания мостового инвертора замыканием ключа 17, либо 19 в зависимости от направления тока нагрузки 3.В нашем случае замыкается ключ 19, Ток нагрузки 3 продолжает протекать в том же направлении по цепи 3-2-19-21 - 1-3. Диоды 11-14 закрыты и на входы вычитаю- щего усилителя 5 поступают напряжения, снимаемь 1 е с шунтов 1 и 2, На первом и втором входах логического элемента 31 через диод 21 и ключ 19 соответственно появляются напряжение шины нулевого потенциала. В результате ключ 32 замыкается "исключая" тем самым напряжения, поступающие с шунта 1 из выходного сигнала вычитающего усилителя,В результате на выходе датчика тока получаем напряжение, пропорциональное току нагрузки,Аналогично устройство работает при протекании тока нагрузки 3 в противоположном направлении.Таким образом, введение.дополнительного управляемого ключа и двухвходовой логической схемы, входы которой соединены с соответствующими выводами диагонали мостового инвертора, а выход - с управляющим входом дополнительного ключа, выводы которого подключены к соответствующим входам вычитающего усилителя позволяет расширить область применения датчика тока за счет обеспечения возможности измерения тока нагрузки30 35 дами блока согласования, первые выводыобоих шунтов соединены с первым и четвер-. тым входами блока согласования, и соответствующими выводами диагонали мостовогоиньертора, в другую диагональ которого включен источник питания, вторые выводы.шунтов соединены с вторым и третьим входами блока согласования и выводами нагрузки мостового инвертора соответственно, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области использования за счет обеспечения возможности измерения тока нагрузки как. при симметричном, так и при несимметричном законах коммутации ключей мостового инвертора, в него введены управляемый ключ и.двухвходовой логический элемент ИЛИНЕ, входы которого подключены к первымвыводам обоих шунтов, а выход соединен суправляющим входом управляемого ключа, выводы которого соединены либо с первыми третьим, либо с вторым и четвертым входами вычитающего усилителя. при несимметричном законе коммутацииключей мостового инвертора, Формула изобретения Датчик тока нагрузки мостового инвер 5 тора, содержащий два шунта, блок согласования и вычитающий усилитель, в состав которого входит операционный усилитель и шесть резисторов, причем инвертирующий вход операционного усилителя через первый и второй резисторы соединен с первым и вторым входами. вычитающего усилителя,а неинвертирующий вход через третий и четвертый резисторы соединен с третьим ичетвертым входами вычитающего усилителясоответственно, а через пятый резистор - собщей шиной, инвертирующий вход черезшестой резистор соединен с выходом операционного усилителя, который соединен с выходной клеммой устройства, блок согласования содержит четыре ограничительных резистора, четыре диода и источник опорного напряжения, который первым выводом соединен с общей шиной, вторым выводом соединен с катодами диодов, анод каждогодиода соединен с одним иэ четырех выходов блока согласования и через ограничительные резисторы - с соответствующими его входами, четыре входа вычитающего усилителя соединены с соответствующими выхо