3-Phasen-Signalgeneratorschaltung mit Opamp

3-Phasen-Signalgeneratorschaltung mit Opamp

Oft finden wir es entscheidend und praktisch, ein echtes Dreiphasensignal für die Bewertung vieler verschiedener elektronischer Konfigurationen wie Dreiphasenwechselrichter, Dreiphasenmotoren, Wandler usw. zu besitzen.

Da es nicht so einfach ist, eine einphasige in eine dreiphasige Konvertierung schnell zu integrieren, ist es schwierig, diese spezielle Implementierung zu erwerben und durchzusetzen. Die vorgeschlagene Schaltung ermöglicht es, die oben diskutierten gut berechneten beabstandeten und positionierten Sinuswellenausgänge von einer einzelnen Master-Eingangsquelle zu erzeugen.



Schaltungsbetrieb

Die Schaltungsfunktion der Dreiphasenwellenform-Generatorschaltung kann mit Hilfe der folgenden Erklärung verstanden werden:



Eine Eingangs-Sinus-Abtastwellenform wird über den Punkt 'Eingang' und Masse der Schaltung geführt. Dieses Eingangssignal wird durch den Einheitsverstärkungs-Operationsverstärker A1 invertiert und gepuffert. Dieses invertierte und gepufferte Signal, das am Ausgang von A1 erfasst wird, wird nun das neue Mastersignal für die bevorstehende Verarbeitung.

Das obige gepufferte Mastersignal wird erneut invertiert und durch den nächsten Einheitsverstärkungs-Operationsverstärker A2 gepuffert, wodurch ein Ausgang mit einer Anfangsphase von Null Grad über die Punkte 'Phase1' erzeugt wird.



Gleichzeitig wird das Mastersignal vom A1-Ausgang über das RC-Netzwerk R1, C1 um 60 Grad phasenverschoben und dem Eingang von A4 zugeführt.

A4 ist als nicht invertierender Operationsverstärker mit einer Verstärkung von 2 eingerichtet, um den Signalverlust in der RC-Konfiguration auszugleichen.

Aufgrund der Tatsache, dass das Mastersignal gegenüber dem Eingangssignal um 180 Grad phasenverschoben und durch das RC-Netzwerk weiter auf weitere 60 Grad verschoben ist, wird die endgültige Ausgangswellenform um 240 Grad verschoben und bildet das 'Phase3' -Signal.



Der nächste Verstärker A3 mit Einheitsverstärkung summiert nun den A1-Ausgang (0 Grad) mit dem A4-Ausgang (240 Grad) und erzeugt an seinem Pin Nr. 9 ein um 300 Grad phasenverschobenes Signal, das wiederum entsprechend invertiert wird, wodurch die Phase auf a verschoben wird zusätzliche 180 Grad, wodurch das beabsichtigte 120-Grad-Phasensignal über seinem als 'Phase2' angezeigten Ausgang erzeugt wird.

Die Schaltung ist absichtlich so verdrahtet, dass sie mit einer festen Frequenz arbeitet, um eine bessere Genauigkeit zu erzielen.

Für R1 und C1 werden feste Werte verwendet, um die beabsichtigten, genauen 60-Grad-Phasenverschiebungen zu rendern.

Für bestimmte benutzerdefinierte Frequenzen können Sie die folgende Formel verwenden:

R1 = (√3 x 10 ^ 6) / (2π x F x C)

R 1 = (1,732 × 10 6) / (6,28 × F × C 1)

wo:
R1 ist in Kohm
C1 ist in uf

Schaltplan

Liste der Einzelteile

Alle R = 10 kOhm
A1 --- A4 = LM324
Versorgung = +/- 12VDC

Frequenz (Hz)R1 (Kohm)C1 (nf)
10002.7100
4006.8100
604.71000
fünfzig5.61000

Das obige Design wurde von Herrn Abu-Hafss untersucht und angemessen korrigiert, um legitime Antworten von der Schaltung zu erhalten. Die folgenden Bilder enthalten detaillierte Informationen dazu:

Feedback von Herrn Abu-Hafss:

Ich brauchte eine 3-Phasen-Versorgung mit 15 VAC, um 3-Phasen-Gleichrichter zu testen. Ich habe diese Schaltung neulich simuliert, aber keine richtigen Ergebnisse erzielt. Heute habe ich es geschafft.

IC A2 und an Pin 6 angeschlossene Widerstände könnten entfallen. Der Widerstand zwischen Pin 7 und 9 könnte zwischen dem Haupteingang und Pin 9 angeschlossen werden. Der Phase-1-Ausgang kann vom ursprünglichen Wechselstromeingang gesammelt werden. Phase 2 und 3 können wie in der Schaltung angegeben gesammelt werden.

Meine tatsächliche Anforderung konnte jedoch nicht erfüllt werden. Wenn diese 3 Phasen an einen 3-Phasen-Gleichrichter angeschlossen werden, wird die Wellenform der Phasen 2 und 3 gestört. Ich habe es mit der Originalschaltung versucht, in diesem Fall werden alle drei Phasen gestört

Endlich eine Lösung! Ein 100nF-Kondensator, der mit jeder Phase und dem Gleichrichter in Reihe geschaltet war, löste das Problem weitgehend.

Der gleichgerichtete Ausgang ist zwar nicht konsistent, aber durchaus akzeptabel

Aktualisieren: Das folgende Bild zeigt eine viel einfachere Alternative zur Erzeugung von 3-Phasensignalen mit Genauigkeit und ohne komplizierte Einstellungen:




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