Преобразователь ортогональных напряжений в постоянное

)5 Н 02 М 7/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ АВТОРСКО(Я Ы Ри ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОРТОГОНАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ПОСТОЯННОЕ(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразованию переменного напряжения в постоянное, и можетбыть использовано в быстродействующихсистемах автоматического управления.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Устройство состоитиз селекторов 1, 2 большего и меньшегосигналов, одни входы которых соединены с входными выводами 7, 8, а другие - с соответствующими входами сумматора З,выход которого соединен с управляющим входом коммутатора 4. Выходы селекторов 1, 2 соединены с соответствующими входами коммутатора 4, выходы которых через двухполупериодные выпрямители 11. 10 соответственно отрицательного и положительного напряжений подключены к соответствующим двум входам схемы 13 сложения-вычитания, два других входа которой соединены с выходами выпрямителей 9, 12, входами соединенными с входными выводами. При этом схема 13 сложения-вычитания имеет два инвертирующих и два неинвертирующих входа, а ее выход соединен с выходным выводом 14. Указанное выполнение устройства обеспечивает получение на его выходе напряжения, среднее значение которого равно амплитудному значению ортогональных напряжений, 2 ил,Е5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 4 зобретение относитсЯ к электротехнике, в частности к поеобрэзовэнио переменного напряжения в постоянное. и может быть использовано в быстродействующих Сиг ТЕ.,гах аВТОЛ 1 ЭТИЧЕСКОГО УПРВВЛСНИЯЦель изобретения - расширение функцио)1 эл ьн цх возможностей,На фиг,1 изображена.схема преобрэзо- ВЭТВЛЯ ОРТОГОНЭЛЬНЬ 1 Х НЭПРЯЖОНИЙ В ПОСТО- яннре; нэ фиг,2 - Временные диагоэммц, ПОЯсня 10 щие принцип Оаботы,Пр 8 обрэзовэтель ОртОГОнальных нэпожений Я постоянное ср вепжит (фи 1 1) фзлектор 1 бОльш" ГО сиГнэлэ с Двумя Входами, селектор 2 меньлеГ ф сиГнэлэ с Двумя ВХОДВ- ми, сумматор 3 с двумя входами и коммутатор 4 с Двумя сигнальными и управляющим входам и с двумя выходами, выполненный из Геовой 5 и второй 6 ключевых схем, при этом первые входы селекторов большего 1 и мвн 1.шргд 2 гигнэлов а также сумматора 3 объединены и подключены к первому входному Выводу 7 преобрэзОвэтеля ОртоГОНЭЛЬНЫХ НЭГ 1 РЯЖВНИЙ В ПОСТОЯННОВ, ВТО- рой входной ВЫВОД 8 котороГО соединен с Вторыми вхОДэми селектоэов большеГО 1 и меньшего 2 сигнала и сул 1 матора 3, Выход которого соединен с управляющим входом оммутэтора 4, г.ероый и второй сигнальные входы которого подключень 1 к Выходам соОтветственно селектора 1 большсГО сиГнала и селектора 2 меньшеГО сиГнэлэ, управляющий ВХОД коммутатора 4 соединен с управляюцими входами первой 5 и второй б ктоцевь 1 Х схем, входы которых соединены соо ветс 1 венно с первым и вторым сигнальными Входами коммутатора 4, первый и второй выходы которого соединены с выходами со,. Тветственно первой 5 и второй 6 ключевых схем, дополнительно содержит пеовый ,. и Вторей 10 двухполупериОДные Выпрямители положительного напряжения, первый 11 и второй 12 ДвухполупериОДные Выпрямители отрицательного напряжения и схему 13 сложения. вычитания с двумя инвертируюгдими и двумч неинвертипу 1 ощими Входа МИ, ВЬПОд КОТОРОЙ СОЕДИНВН С ВЫХОДНЫМ выводом 14 пр 8 образователя Орто 1 онэльнцх напряжений в пОстоянное, при этОм входь; первого 9 и второго 10 двухполупериодных выпрямителей положительного на- ПРЯЖЗНИЯ СОЕДИН 8 НЦ СООТВЕТСТВВННО С первым входным выводом 7 преобразователя ортогонэльных напряжений в постоянно 8 и Втооым выходом коммутатора 4, а к их Выходам подключены сООтветственно перБый инвртиРующи:1 и перВый нвинвертирующий Входы схемы 13 сложения-вычитаниЯ, Входы перВОГО 11 и ВтореГО 12 двухпОлупериоднь 1 х Вцпоямитэ"ей отрицательнОГО нэпряжения соединены соответственно с первцм вь,ходом коммутатора 4 и вторым входным выводом 8 преобразователя Ортогональных напряжений в постоянное, а к их Выходам подключены соответственно второй инвертирующий и второй неинвертирующий входы схемы 13 сложения-вычитания.Преобразователь работает следующим образом,Нэ первый вход 7 подается напряжение 81(т) = Овзи в, а на втоРой вхоД 8 - напРЯ- ЖЕНИЕ 82(1) = Ов,СОВ Са( (фИГ.2 а), СДВИНУТОЕ на 90 О по отношению к напряжению 81(1), где Оп - амплитудное значение переменных напряжений;и = 2 л - частота ортогональных напряжений,На вход двухполупериодного выпрямителя 9 поступает напряжение 81(1), а на вход двухполупериодного выпрямителя 12 - напряжение е(т), На выходе выпрямителя 9 формируется напояжение Е 1 положительной полярности, а на выходе выпрямителя 12 - напряжение Ег отрицательной полярности (фиг. 2 б),При отсутствии компенсирующих напряжений Ез и Е 4 на входах схемы 13 сложения-вычитания на выходе 14 преобразователя напряжениеО выл = -п 11 Е 1+ п 2 Е 2где гп 1 и вг - коэфФициенты передачи соответственно пэ первому инвертирующему и второму неинвертирующему входам схемы 13 сложения-вычитания.При гп 1 = п 2 =. а на выходе 14 преобразователя будет пульсирющее (с двойной частотой) напРЯжение О вы, отРиЦательной полЯрности (фиГ. 2 В);О х= а(Е 2 - Е 1)На входы селектора 1 большего сигнала и селектора 2 меньш 8 ГО сигнэ 1 э поступают также ортогональные сигналы 81(1) и е,.(.), Селектор 1 большего сигнала выделяет из обоих входных сигналов наибольший О 1 (фиг. 2 г), а селектор 2 меньшего сигнала -наименьший О 2 (фиг. 2 д).С выходов селекторов большего 1 и меньшего 2 сигналов выделенные сигналы поступают соответственно на первый и второй сигнальные входы коммутатора 4, управляющий вход которого соединен с выходом сумматора 3, Знак напряжения Еу = еф) + ег(1) с выхода сУмматоРа 3 (фиг, 2 а), т.е. полярность управляющего напряже 1683152ния Еу, определяет включение одного или другого ключа 5 или б коммутатора 4,При Еу0 коммутатор 4 пропускает сигнал с выхода селектора 2 меньшего сигнала. При этом выход селектора 1 большего сигнала отключен и вместо него к сигнальному входу коммутатора 4 подключена общая шина, При Еу0 оба ключа 5 и 6 коммутатора 4 срабатывают и тогда коммутатор 4 пропускает сигнал с выхода селектора 1 большего сигнала, так как теперь ан подключен к сигнальному входу коммутатора 4. При этом выход селектора 2 меньшего сигнала отключен и вместо него к второму сигнальному входу коммутатора подключена общая шина. На первом и втором выходах коммутатора 4 формируются напряжения О 1(фиг, 2 е) и О 2 (фиг, 2 ж).Из напряжения О 1 с помощью выпрямителя 11 формируется компенсирующее напряжение Ез отрицательной полярности, которое поступает на второй инвертирующий вход схемы 13 сложения-вычитания, Из напряжения О 2 с помощью выпрямителя 10 формируется компенсирующее напряжение Е 4 положительной полярности, которое поступает на первый неинеертирующий вход схемы 13 сложения-вычитания, Сумма напряжений Ез и Е 4 дает компенсирующее треугольное напряжение (фиг, 2 а) положительной полярности:Е - п 12 Ез+ п 1 Е 4,1где в 2 и п 2 - коэффициенты передачи, соответственно па второму инвертирующему и первому неинвертирующему входам схемы 13 сложения-вычитания,При в 2 = п 1 = р компенсирующее напряжениеЕ= 3 (Е 4 - Ез).В рез 1 ультате суммирования двух напряжений О вы и Е на выходе 14 преобразователя ортогональных напряжений в постоянное формируется выходное напряжение Оы - О Вы + Е (фиг, 2 и), среднее1значение которогоЕс - -- О аГ 2-Р(Г 2 - 14лК 210 15 ми, сумматор с двумя входами и коммутатор с двумя сигнальными и управляющим входами и с двумя выходами, выполненный из первой и второй ключевых схем, при этом первые входы селекторов большего и меньшего сигналов, а также сумл 1 атора абьединены и подключены к первому входному выводу для подключения источника ортоганальных напряжений, второй входной вывод соединен с вторыми входами селекторов большего и меньшего сигналов и сумматора, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, первый и второй сигнальные входы которого подключены к выходам соответственно селектора большего сигнала и селектора меньшего сигнала, управляющий вход коммутатора соединен с управляющими входами первой и второй ключевых схем, входы которых соединены соответственно с первым и вторым сигнальными входами коммутатора, первый и второй выходы которого соединены с выходами соответственно первой и второй ключевых схем, а также выходной вывод для подключения нагрузки, о тл и ч а ю щ.ий с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены первый и второй двухполупериодные выпрямители положительного напряжения, первый и второй двухполупериодные выпрямители отрицательного напряжения и схема сложения-вычитания с двумя инвертирующими и двумя неинвертирующими входами. выход которой соединен с выходным выводом, при этом входы первого и второго двухполупериодных выпрямителей положительного напряжения соединены соответственно с первым входным выводом и вторым выходом коммутатора, а к их выходам подключе. ны соответственно первый инвертирующий и первый неинвертирующий входы схемы сложения-вычитания, входы первого и второго деухполупериадных выпрямителей отрицательного напряжения соединены 20 25 30 35 40 45 50 55 среднее значение выходного напряжения преобразователя ортогональных напряжений в постоянное равно ал 1 плитуднаму значению Оп входных напряжений еф) и е 2 И), т,е, Еср = -Ощ.При отсутствии компенсирующего напряжения коэффициент пульсаций превышает 16, а при наличии компенсирующего напряжения составляетменее 4.Формула изобретения Преобразователь ортогональных напряжений в постоянное, содержащий селектор большего сигнала с двумя входами,селектор меньшего сигнала с двумя входаКорректор С, Черни еда ктор ов аз 3420 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 соответственно с первым выходом комму- второй инвертирующий и второй неинвертатора и вторым входным выводом, а к их тирующий входы схемы сложения-вычитавыходам подключены соответственно ния,