Преобразователь переменного напряжения в постоянное

l ГОС ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ТЕ; ". Ц йй сК,в АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Омский ордена Ленина заводэлектрических точных приборов(56) Авторское свидетельство СССРУ 100378, кл. Н 02 М 7/08, 1983.Заявка Японии Р 53-22659,кл. Н 02 М 7/04, 1978.Авторское свидетельство СССРВ 338978, кл. Н 02 М 7/06, 1972.(571 Изобретение позволяет повыситьточность истабильность преобразователя переменного напряжения в постоянное. В преобразователь введен корректирующий канал 3, на входы 16 и17 которого поступает напряжениес выходов 13 и 14. С выхода 18 корректирующего канала 3 полученныйсигнал поступает на корректирующийвход 19 усилителя 1. Этот сигналкорректирует выходной сигнал усилителя 1 до тех пор, пока среднеезначение сигнала на входе 16 корректирующего звена 3 не станет равнымсреднему значению сигнала на еговходе 17, т.е. регулирует выходнойсигнал уснлителй 1 до тех пор, покав нем не будет постоянной составляющей, вызванной смещением нуля усилителя 1 или нендентичностью параметров диодов 9 и 10. 3 ил.1201992 Изобретение относится к электротехнике и может быть использованов качестве преобразователя переменного напряжения в постоянное преимущественно для напряжений, поступающих от источников малой мощности.Цель изобретения - повышение точности и стабильности преобразователя.На фиг. 1 представлена схема преобразователя, обеспечиаающего однополупериодное выпрямление входногосигнала;.на фиг. 2 - схема преобра.зователя, обеспечивающего двухполупериодное выпрямление входного сигнала; на фиг. 3 - схема выполнениякорректирующего канала преобразователя, вариант,Преобразователь переменного напряжения в постоянное фиг, 1) содержитдифференциальный усилитель 1, диодно-резисторный мост 2, корректирующий канал 3, эквивалент нагрузки 4и масштабирующий элемент в виде дополнительного резистора 5. Неинвертирующий вход усилителя 1 соединенс входным выводом 6 Инвертирующий.вход усилителя через масштабирующийэлемент 5 соединен с входным выводом 7, соединенным с общим выводом 8.Разноименные выводы электродовдиодов 9 и 10 моста 2 соединены свыходом усилителя 1. Общая точкасоединения резисторов 11, 12 и 5 подключена к инвертирующему входу усилителя 1. Точки соединения диодов 9и 10 с резисторами 11 и 12 служатпарафазными выходами преобразователя,образуя выходные выводы 13 и 14. Выходной вывод 15 соединен с общим выводом. Выходные выводы 13 и 14 соединены с входами 16 и 17 соответственно корректирующего канала 3, выход18 которого соединен с корректирующим входом 19 усилителя 1. Эквивалент нагрузки 4 подключен к одномуиэ выходных выводов (13 нли 14) преобразователя, т.е, если нагрузкапреобразователя подключена к выходным выводам 13 и .15, то эквивалентнагрузки 4 подключается к выводам .14 и 15 и наоборот, Вьпчолнение эквивалента нагрузки зависит от типанагрузки преобразователя при обязательном выполнении условия, что полное сопротивление эквивалента нагрузки равно полному сопротивлению внешней нагрузки. 2Устройство по фиг. 2 отличаетсяот устройства по фиг. 1 тем, чтомасштабирующий элемент 5 выполненв виде двух резисторов 20 и 21, общая точка соединения которых подключена к входному выводу 7, а их сво-бодные выводы подключены соответственно к точкам соединения диодов 9и 1 О с резисторами 11 и 12. Общий 10 вывод 8 соединен с входным выводом 6.Корректирующий канал, согласнофиг. 3, состоит из последовательносоединенных сумматора 22, высокочастотного фильтра 23, астатического 15 звена 24 и масштабного элемента 25.Входы сумматора 22 служат входами16 и 17 корректирующего канала 3(фиг. 1 и 2). Выход масштабного элемента 25 служит выходом 18 корректи рующего канада 3.Сумматор 22 может быть выполненпо стандартной схеме суммирующего .операционного усилителя, в простейшем случае - в виде двух резисторов 25 26 и 27, одни выводы которых объединены. Фильтр 23 может быть выполненв виде ВС-фильтра нли в виде конденсатора 28, одна обкладка которогосоединена с входом и выходом фильт- ЗО ра 23, а другая - с общим выводом.В этом случае резисторы 26, 27 иконденсатор 28 выполняют функциисумматора и высокочастотного фильтра.Астатическое звено 24 может быть выполнено, в частности, в виде интегрирующего усилителя 29 с конденсатором30 и резистором 31 в цепи отрицательной обратной связи.Масштабный элемент 25 может быть 4 О выполнен, в частности, в виде резистора 32Преобразователь переменного напряжения в постоянное работает следующим образом.Источник входного сигнала Упеременного. тока может быть подключенлибо к выводам 6,8 (вывод 8 в этомслучае соединен с выводом 7), либок выводам 7, 8 (вывод 6 в этом случае соединен с выводом 8). Нагрузкаможет быть подключена либо к выводам13, 15, либо к выводам 4, 15. Пусть источник входного сигнала подключен к выводам 6,8, а нагрузка -к выводам 13, 15. Напряжение переменного тока с вывода 6 (фиг. 1) поступает на неннвертирующнй вход усилителя 1, а с вывода 8 - на вывод 7201992 51 О 15го 2530 50 шиной 55 з, 1си через резистор 5 на инвертирующийвход усилителя 1.С .выхода усилителя 1 положительная полуволна напряжения проходитчерез диод 10 моста 2 и поступаетв нагрузку, а через резисторы 12 и5 - на общий вывод (общую шину),Отрицательная полуволна напряженияс выхода усилителя 1 проходит черездиод 9 и поступает на эквивалентнагрузки 4, а через резисторы 11 и5 - на общую шину. Падение напряжения на резисторе 5 представляет .собой напряжение обратной связи, которое поступает на инвертирующий входусилителя 1 и определяет его коэффициент передачи.Напряжения с парафазных выходов13 и 14 поступают на входы 16 и 17корректирующего канала 3 и послесуммирования сумматором 22 фиг,3),фильтрации высокочастотным фильтром23 сигнал подвергается интегрированию статическим звеном 24, после чего через масштабный элемент 25 с выхода 18 корректирующего канала 3 полученный сигнал поступает на корректирующий вход 9 усилителя 1. Этотсигнал корректирует выходной сигналусилителя 1 до тех пор, пока среднеезначение сигнала на входе 16 корректирующего канала 3 не станет равнымсреднему значению сигнала на его входе 17, т.е. регулирует выходной сигнал усилителя 1 до тех пор, пока внем не будет постоянной составляющей,вызванной смещением нуля усилителя 1или неидентичностью параметров диодов 9 и 10. Наличие эквивалента нагрузки 4 уравнивает токи, текущие с выхода усилителя 1 через диод 10 в нагрузку и с выхода усилителя 1 через диод 9 - в эквивалент нагрузки, Это позволяет более точно осу-, ществлять коррекцию, так как диоды 9 и 10 всегда работают при равных токах. т,е. в одной точке вольтамперной характеристики.1При выполнении преобразователя . по фиг.2, он работает следующим образом. Источник входного сигнала 119 подключенный к выводам 7 и 8, соединен с неинвертирующим входом усилителя 1 и через резисторы 20 и 21, 11 и 12 - с инвертирующим входом усилителя 1; Одна нолуволна входного переменного напряжения, например положительная, через резисторы 20 и 11 поступает на инвертирующий вход усилителя 1 и с выхода этого усилителя инвертированная(отрицательная) полуволна черездиод 9 поступает на выход 14, Втораяполуволна (отрицательная) через резистор 20 непосредственно проходитна выход 14. Аналогичным образом формируется выпрямленный сигнал на выходе 13. Положительная полуволна входного напряжения через резистор 21.проходит на выход 13, Отрицательная полуволна входного напряжения через резисторы 21 и 12 поступает на инвертирующий вход усилителя 1 и с выхода этого усилителя инвертированная (положительная) полуволна через диод 10 также поступает на выход 13.Одновременно выходные парафазные напряжения с выходов 13 и 14 поступают на входы 16.и 17 корректирующего канала 3, выходной сигнал которого поступает на вход 19 усилителя 1, корректируя его выходной сигнал до тех пор, пока в нем не будетпостоянной составляющей, вызваннойсмещением нуля усилителя 1 или неидентичностью параметров диодов 9и О, Работа корректирующего канала не отличается от его работы в устройстве по фиг. 1.Устройство по фиг. 1 предпочтительно испольэовать в тех случаях,.35когда необходимо работать с источником сигнала переменного тока, имеющим значительное выходное сопротивление. В этом случае для уменьшения погрешности преобразователя необходимо иметь, преобразователь с достаточно высоким входным сопротивлени-ем, что и обесцечивается подачей входного сигнала на неинвертирующий/вход усилителя 1 и соединением инвер тирующего входа с общей шиной.В тек случаях, когда необходимо иметь двухполупериодное выпрямлениесигнала, предпочтительно использовать схему по фиг. 2Однако этасхема имеет низкое входное сопротивление, что обусловлено подачей входного сигнала на инвертирующий входусилителяи соединением неинвертирующего входа усилителя 1 с общей Формула изобретения Преобразователь переменного на пряжения в постоянное, содержащий3 1201992 б входной, два выходных и общий выводы рующий канал с двумя входамисоедидля подключения соответственно ис- ненными с выходными выводами и одФ точннка входного напряжения и двух ним выходом, соединенным с корректинагрузок, усилитель, две параллель- Рующим входом усилителя, и эквивано соединенные ветви, одна из кото-лент нагрузки, соединенный с одним рых состоит из двух последовательно из выходных выводов, причем неинвервключенных диодов, другая - из двух тирующий вход дифференциального усипоследовательно соединенных резисто- лителя соединен с входным выводом, ров, и дополнительный резистор, при- его инвертирующий вход подключен к чем общие точки соединения диодов 10 общей точке соединения резисторов и резисторов указанных ветвей подклю- второй ветви и одного конца дополничены соответственно к выходному и тельного резистора, другой конец ковходному выводам усилителя, а свобод- торого соединен с общим выводом, а ные выводы ветвей соединены с соот- корректирующий канал выполнен в видеветствукзцими выходными выводами, о т последовательно включенных сумматол и ч а ю щ и й с я тем, что, с ра, высокочастотного фильтра, астатицелью повышения точности и стабиль- ческого звена и масштабного элемента,. ности, в качестве усилителя применен причем входы сумматора являются входифференциальный усилитель с коррек- дами корректирующего канала, а выход тирующнми входами и в преобразова о,масштабного элемента- его выхо-тель дополнительно введены корректи- дом. ВНИИПИ Заказ 8102/5 Тираж б 45 Подписное Филиал ППП "Патент", г.ужглрод, ул,Проект