Магнитоэлектронный преобразователь напряжения

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 907533(23) ПриоритетОпубликовано 2302.82. Бюллетень Мо 7Дата опубликования описания 2302,82 31) М. Кп. б 05 Г 3/06 1 осулирстоеииый комитет СССР ио ли о м и.обретеиий и окрытий(72) Авторизобретения В.Г.Гусев Уфимский авиационный институт им. Орджоникгхцзе(54) 11 АГНИТОЭЛ 11 ТРОННН 11 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ1 РПРЯЖЕНИЯ 25 30 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоглатике и измерительной технике при создании источников напряжения5 с малым внутренним сопротивлением.Известен трансформаторный преобразователь напряжения, состоящий из ферромагнитного сердечкилка и двух или нескольких обмоток. В них к одной обмотке подключается источник сигнала, а вторичные обмотки нагружаются на сопротивления нагрузки 1).Недостатком такого преобразователя является низкая точность преобразования при работе на малые сопротивления нагрузки, что во многом обусловлено наличием активного сопротивления и индуктинности рассеиваний у обмотки, к которой подключена нагрузка. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее усилитель и трансформатор, имеющий выходную основную н дополнительную облотки, н которог водея обмотка подключена к входг клегглаг, а. остонай и дои.;инительная обгот кн имеют олигассгнсег есел 0 вит онте ег о".нонна я обмотка подключена к выходу усилителя и выходной клемме (2 ),Недостатком данного устройстваявляются узкий частотный диапазон итрудности обеспечения устойчивостипреобразователя.Цель изобретения - расщирениечастотного диапазона и улучиениеустойчивости.укаэанная цель достигается тем,что в преобразователе вывод основной обмотки, подключенный к выходной клемме, соединен с одноименнымвыводом дополнительной обмотки, авторой вывод дополнительной обготки подключен к неинвертирующемувходу усилителя, инвертирующий входкоторого соединен с его ныходом.На чертеже представлена принципиальная схема магнитоэлектронногопреобразователя.Преобразователь состоит из трансформатора со входной обмоткой 1 иосновной обмоткой 2, к которой подключается сопротивление нагрузки идополнительной обмотки 3, есолнчесетвовитков которой точно ранно количес;тву витков основной обмотки. Однонглс.нье выводы основсзй 2 н лопойнтелвной 3 обмоток соедннеглтлу сопли подключены к сопротивлению нагрузки, второй вывод которого соединенс общей шиной. Второй вывод основной обмотки 2 подключен к выходуусилителя, который соединен с егоинвертирующи 1 входом. Второй выводдополнительной обмотки подключен к,неинвертирующему входу усилителя,При отсутствии сопротивлениянагрузки дифференциальное напряжениемежду входами усилителя равно нулю.Соответственно равно нулю его выходное напряжение, и напряжение и навыходных клеммах преобразователяравцо ЭДС основной обмотки 2. Приподключении сопротивления нагрузки 15ток, протекающий в цепи основнойОбмотки 2, создает на ее активномсопротивлении и индуктивности рассеивания падение напряжения, Напряжение на выводах обмотки 2 уменьшится, В то же время на выводах дополнительной обмотки 3, нагруженной навысокое входное сопротивление усилителя, напряжение равно ее ЭДС,Так как количество витков основнойи дополнительной обмотки равны, торавны и ЭДС этих обмоток. Вследствиеэтого напряжение, появляющееся междувходами усилителя, равно падениюнапряжения на активном сопротивленииОбютки 2 и сопротивлении ее индуктивности рассеивания,Усилитель имеет единичный коэффициент усиления, что обусловлено наличием стопроцентной обратной связи,Поэтому выходное напряжение его равно входному и равно падению напряжения на активном сопротивлении обмотки 2 и сопротивлении ее индуктивности рассеивания. Выходное напряжение усилителя суммируется с напряжением на выводах обмотки 2, увеличивая напряжение на сопротивлениинагрузки на ту величину, котораяпадает на внутреннем сопротивленииосновной обмотки. Поэтому при любом 45активном сопротивлении обмотки исопротивлении индуктивности рассеивания и любой величине сопротивлениянагрузки падения напрякения на немравно ЭДС основной обмотки, Тем самым устраняется влияние на результаты преобразования активного сопротивления обмотки и сопротиВленияиндуктивности рассеивания.Преимущество предлагаемого технического решения по сравнению с известным заключается в том, что оноисключает.,вопросы обеспечения устойчивости, Это обусловлено тем,что усилитель имеет единичный коэфЬО фициент усиления и не входит в петлю обратной связи. Поэтому если сам усилитель устойчив, то при этом и преобразователь напряжения устойчив, Кроме того, по сравнению с известным устройством, существенно расширяется частотный диапазон. Это обусловлено тем, что в предлагаемом устройстве эффективность компенсации активного и индуктивного сопротивления обмотки в диапазоне рабочих частот определяется только амплитудно-частотной характеристикой усилителя.У существующих операционных усилителей при единичном коэффициенте усиления амплитудно-частотная характеристика не выходит за пределы значений, необхОдиеых для обеспечения необходимой точности преобразования в диапазоне частот порядка нескольких сотен кГц.Существенно облегчается и построй ка преобразователя, так как изменение параметров трансформатора при его изготовлении не приводит к потере устойчивости и не ухудшает параметры преобразования. Это упрощает технологический процесс и снижает стоимость изготовления трансформатора.Формула изобретенияМагнитоэлектронный преобразователь напряжения, содержащий усилитель и трансформатор, имеющий выходную основную и дополнительную обмотки, в котором входная обмотка подключена к входным клеммам, а основная и дополнительная обмотки имеют одинаковое число витков, причем основная обмотка подключена к выходу усилителя и выходной клемме, отличающийся те 1,что с целью расширения частотного диапазона и улучшения устойчивости, вывод основной обмотки, подключенный к выходной клемме, соединен с одноименным вывоДОм Дополнительной Обмоткир а второй вывод дополнительной обмотки подключен к неинвертирующему входу усилителя, инвертирующий вход которого соединен с его выходом.Источники информации принятые во внимание при экспертизе1, Трансформаторные измерительные мосты. Под ред, К.Б,Карандеева. М "Энергия", 1970.2, Гусев В.Г, Трансформаторные цепи в измерительной технике. "Измерительная техника". 1975, 9 1./57 Тираж 908 ВНИИПИ Государственн по делам иэобрете 113035, Москва, ЖПОго комитета СССРий и открытийРаушская наб., д