Obvod třífázového generátoru signálu využívající operační zesilovač

Mnohokrát považujeme za rozhodující a užitečné mít skutečný třífázový signál pro vyhodnocení mnoha různých elektronických konfigurací, jako jsou třífázové střídače, třífázové motory, převodníky atd.

Vzhledem k tomu, že není tak snadné rychle začlenit jednofázovou na třífázovou konverzi, je obtížné tuto konkrétní implementaci získat a vynutit. Navrhovaný obvod umožňuje generovat výše diskutované dobře vypočítané výstupy sinusových vln s rozložením a umístěním z jediného hlavního vstupního zdroje.

Obvodový provoz

Fungování obvodu generátoru třífázových průběhů lze pochopit pomocí následujícího vysvětlení:

Vstupní sinusový průběh je přiváděn přes bod „vstup“ a zem obvodu. Tento vstupní signál je invertován a vyrovnáván zesilovačem zesílení jednotkou A1. Tento invertovaný a pufrovaný signál získaný na výstupu A1 se nyní stává novým hlavním signálem pro nadcházející zpracování.

Výše uvedený pufrovaný hlavní signál se opět invertuje a pufruje dalším zesilovačem zesílení jednotkou A2, čímž se vytvoří výstup s počáteční fází nulového stupně napříč body „Fáze 1“

Současně je hlavní signál z výstupu A1 fázově posunut o 60 stupňů přes RC síť R1, C1 a přiváděn na vstup A4.

A4 je nastaven jako neinvertující operační zesilovač se ziskem 2, aby vyrovnal ztrátu signálu v konfiguraci RC.

Vzhledem k tomu, že hlavní signál je fázově posunut o 180 stupňů od vstupního signálu a dále posunut o dalších 60 stupňů pomocí RC sítě, konečný výstupní průběh se posune o 240 stupňů a představuje signál „Fáze 3“.

Nyní další zesilovač zesílení jednoty A3 shrnuje výstup A1 (0 stupňů) s výstupem A4 (240 stupňů) a vytváří na svém pinu č. 9 signál fázově posunutého o 300 stupňů, který je zase vhodně invertován, čímž se fáze posune na dalších 180 stupňů, čímž se na jeho výstupu vytvoří zamýšlený fázový signál 120 stupňů označený jako „Fáze 2“.

Obvod je záměrně zapojen, aby pracoval s pevnou frekvencí, aby se dosáhlo lepší přesnosti.

Pevné hodnoty se používají pro R1 a C1 pro vykreslení zamýšleného přesného fázového posuvu 60 stupňů.

Pro konkrétní přizpůsobené frekvence můžete použít následující vzorec:

R1 = (√3 x 10 ^ 6) / (2π x F x C)

R1 = (1,732 x 10 ^ 6) / (6,28 x F x C1)

kde:
R1 je v kohmech
C1 je v uf

Kruhový diagram

Seznam dílů

Všechny R = 10 kohmů
A1 --- A4 = LM324
Napájení = +/- 12 V ss

Výše uvedený design byl zkoumán panem Abu-Hafssem a vhodně upraven pro získání legitimních odpovědí z okruhu, následující obrázky poskytují podrobné informace týkající se stejného:

Zpětná vazba od pana Abu-Hafssa:

K testování 3fázových usměrňovačů jsem potřeboval 15VAC třífázové napájení. Druhý den jsem tento obvod simuloval, ale nedosáhl jsem správných výsledků. Dnes jsem to udělal.

IC A2 a rezistory připojené k pinu 6 mohly být vyloučeny. Rezistor mezi vývody 7 a 9 lze připojit mezi hlavní vstup a vývod 9. Výstup fáze 1 lze sbírat z původního vstupu střídavého proudu. Fázi 2 a 3 lze sbírat, jak je uvedeno v okruhu.

Můj skutečný požadavek však nemohl být splněn. Když jsou tyto 3 fáze připojeny k třífázovému usměrňovači, dojde k narušení vlnové formy fáze 2 a 3. Snažil jsem se s původním obvodem, v takovém případě byly narušeny všechny tři fáze

Konečně máme řešení! Problém do značné míry vyřešil kondenzátor 100nF zapojený do série s každou fází a usměrňovačem.

I když usměrněný výstup není konzistentní, je to docela přijatelné

Aktualizace: Následující obrázek ukazuje mnohem jednodušší alternativu pro generování třífázových signálů s přesností a bez komplikovaných úprav: