Circuito generatore di segnale trifase che utilizza Opamp

Molte volte troviamo cruciale e pratico possedere un vero segnale trifase per valutare molte diverse configurazioni elettroniche come inverter trifase, motori trifase, convertitori ecc.

Dal momento che non è così facile incorporare rapidamente la conversione da singola fase a trifase, troviamo questa particolare implementazione difficile da acquisire e applicare. Il circuito proposto consente di generare le uscite di onde sinusoidali ben calcolate, distanziate e posizionate sopra, da una singola sorgente di ingresso principale.

Funzionamento del circuito

Il funzionamento del circuito del circuito generatore di forme d'onda trifase può essere compreso con l'aiuto della seguente spiegazione:

Una forma d'onda campione sinusoidale in ingresso viene inviata attraverso il punto 'ingresso' e la massa del circuito. Questo segnale in ingresso viene invertito e tamponato dall'amplificatore operazionale del guadagno unitario A1. Questo segnale invertito e bufferizzato acquisito all'uscita di A1 diventa ora il nuovo segnale master per la successiva elaborazione.

Il segnale master bufferizzato di cui sopra viene nuovamente invertito e tamponato dal successivo amplificatore operazionale a guadagno unitario A2 creando un'uscita con fase iniziale di zero gradi attraverso i punti 'Fase1'

Contemporaneamente, il segnale master dall'uscita A1 viene sfasato di 60 gradi tramite la rete RC R1, C1 e alimentato all'ingresso di A4.

A4 è impostato come un amplificatore operazionale non invertente con un guadagno di 2 per compensare la perdita di segnale nella configurazione RC.

A causa del fatto che il segnale master è sfasato di 180 gradi dal segnale di ingresso e ulteriormente spostato di ulteriori 60 gradi dalla rete RC, la forma d'onda finale di uscita viene spostata di 240 gradi e costituisce il segnale 'Fase 3'.

Ora, il successivo amplificatore di guadagno unitario A3 somma l'uscita A1 (0 gradi) con l'uscita A4 (240 gradi), creando un segnale sfasato di 300 gradi sul suo pin n. 9, che a sua volta viene invertito in modo appropriato, spostando la fase su un 180 gradi extra, creando il segnale di fase di 120 gradi previsto attraverso la sua uscita indicata come 'Fase2'.

Il circuito è intenzionalmente cablato per funzionare con una frequenza fissa al fine di ottenere una migliore precisione.

I valori fissi vengono utilizzati per R1 e C1 per il rendering degli sfasamenti di 60 gradi previsti e precisi.

Per frequenze personalizzate specifiche, è possibile utilizzare la seguente formula:

R1 = (√3 x 10 ^ 6) / (2π x F x C)

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

dove:
R1 è in kohms
C1 è in uf

Schema elettrico

Elenco delle parti

Tutti R = 10 kohm
A1 --- A4 = LM324
Alimentazione = +/- 12vdc

Il progetto di cui sopra è stato indagato dal Sig.Abu-Hafss e opportunamente corretto per ottenere risposte legittime dal circuito, le seguenti immagini forniscono informazioni dettagliate sullo stesso:

Feedback del signor Abu-Hafss:

Avevo bisogno di un'alimentazione trifase da 15 V CA per testare i raddrizzatori trifase. Ho simulato questo circuito l'altro giorno ma non sono riuscito a ottenere risultati corretti. Oggi l'ho fatto funzionare.

L'IC A2 e le resistenze collegate al pin 6 potrebbero essere eliminati. Il resistore tra i pin 7 e 9 può essere collegato tra l'ingresso principale e il pin 9. L'uscita della fase 1 può essere raccolta dall'ingresso CA originale. Le fasi 2 e 3 possono essere raccolte come indicato nel circuito.

Tuttavia, non è stato possibile soddisfare il mio requisito effettivo. Quando queste 3 fasi sono collegate a un raddrizzatore trifase, la forma d'onda delle fasi 2 e 3 viene disturbata. Ho provato con il circuito originale, in quel caso tutte e tre le fasi vengono disturbate

Finalmente ho una soluzione! Un condensatore da 100nF collegato in serie con ciascuna fase e il raddrizzatore hanno risolto in larga misura il problema.

Sebbene l'output corretto non sia coerente, è abbastanza accettabile

Aggiornare: L'immagine seguente mostra un'alternativa molto più semplice per la generazione di segnali trifase con precisione e senza complicate regolazioni: