Схема 3-фазного генератора сигналов с использованием операционного усилителя

Часто мы считаем важным и удобным обладать истинным трехфазным сигналом для оценки множества различных электронных конфигураций, таких как трехфазные инверторы, трехфазные двигатели, преобразователи и т. Д.

Поскольку не так просто быстро включить однофазное преобразование в трехфазное, мы находим эту конкретную реализацию трудной для приобретения и применения. Предлагаемая схема позволяет сгенерировать описанные выше хорошо рассчитанные разнесенные и позиционированные выходные синусоидальные волны из одного главного входного источника.

Схема работы

Функционирование схемы трехфазного генератора сигналов можно понять с помощью следующего пояснения:

Образец входного синусоидального сигнала проходит через точку «вход» и «землю» схемы. Этот входной сигнал инвертируется и буферизуется операционным усилителем с единичным усилением A1. Этот инвертированный и буферизованный сигнал, полученный на выходе A1, теперь становится новым главным сигналом для предстоящей обработки.

Вышеупомянутый буферизованный мастер-сигнал снова инвертируется и буферизуется следующим операционным усилителем A2 с единичным усилением, создавая выходной сигнал с нулевой начальной фазой в точках 'Phase1'.

Одновременно с этим задающий сигнал с выхода A1 сдвигается по фазе на 60 градусов через RC-цепь R1, C1 и подается на вход A4.

A4 настроен как неинвертирующий операционный усилитель с коэффициентом усиления 2, чтобы компенсировать потерю сигнала в конфигурации RC.

Из-за того, что главный сигнал сдвинут по фазе на 180 градусов от входного сигнала и дополнительно сдвинут на дополнительные 60 градусов цепью RC, окончательная форма выходного сигнала сдвигается на 240 градусов и составляет сигнал «Phase3».

Теперь следующий усилитель с единичным усилением A3 суммирует выходной сигнал A1 (0 градусов) с выходом A4 (240 градусов), создавая сигнал с фазовым сдвигом на 300 градусов на его контакте # 9, который, в свою очередь, соответствующим образом инвертируется, сдвигая фазу на дополнительные 180 градусов, создавая предполагаемый фазовый сигнал 120 градусов на его выходе, обозначенном как «Phase2».

Схема намеренно настроена для работы с фиксированной частотой, чтобы обеспечить лучшую точность.

Фиксированные значения используются для R1 и C1 для визуализации предполагаемых точных фазовых сдвигов 60 градусов.

Для определенных настроенных частот вы можете использовать следующую формулу:

R1 = (√3 x 10 ^ 6) / (2π x F x C)

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

куда:
R1 в кОм
C1 находится в uf

Принципиальная электрическая схема

Список деталей

Все R = 10 кОм
A1---A4 = LM324
Питание = +/- 12 В постоянного тока

Вышеупомянутая конструкция была исследована г-ном Абу-Хафссом и должным образом исправлена ​​для получения законных ответов от схемы, следующие изображения предоставляют подробную информацию о том же:

Отзыв г-на Абу-Хафсса:

Мне понадобился трехфазный источник питания 15 В переменного тока для тестирования трехфазных выпрямителей. На днях я смоделировал эту схему, но не смог получить должных результатов. Сегодня я заставил это работать.

IC A2 и резисторы, подключенные к выводу 6, можно исключить. Резистор между контактами 7 и 9 может быть подключен между основным входом и контактом 9. Выход фазы 1 может быть получен от исходного входа переменного тока. Фазу 2 и 3 можно собрать так, как указано на схеме.

Однако мое фактическое требование не могло быть выполнено. Когда эти 3 фазы подключены к трехфазному выпрямителю, форма волны фазы 2 и 3 нарушается. Я пробовал с оригинальной схемой, в этом случае нарушаются все три фазы

Наконец-то появилось решение! Конденсатор емкостью 100 нФ, подключенный последовательно к каждой фазе, и выпрямитель в значительной степени решили проблему.

Хотя выпрямленный выход не является постоянным, но вполне приемлемым

Обновлять: На следующем изображении показана гораздо более простая альтернатива для генерации трехфазных сигналов с точностью и без сложных настроек: