Circuito gerador de sinal trifásico usando Opamp

Muitas vezes achamos crucial e prático possuir um verdadeiro sinal trifásico para avaliar muitas configurações eletrônicas diferentes, como inversores trifásicos, motores trifásicos, conversores, etc.

Como não é tão fácil incorporar a conversão de fase única para fase trifásica rapidamente, achamos essa implementação específica difícil de adquirir e aplicar. O circuito proposto permite que as saídas de ondas sinusoidais espaçadas e posicionadas bem calculadas acima discutidas sejam geradas a partir de uma única fonte de entrada principal.

Operação de Circuito

O funcionamento do circuito do circuito gerador de forma de onda trifásico pode ser compreendido com a ajuda da seguinte explicação:

Uma forma de onda de amostra senoidal de entrada é alimentada através do ponto de 'entrada' e terra do circuito. Este sinal de entrada é invertido e armazenado em buffer pelo ganho unitário opamp A1. Este sinal invertido e armazenado em buffer adquirido na saída de A1 agora se torna o novo sinal mestre para o processamento futuro.

O sinal mestre buffer acima é mais uma vez invertido e armazenado no próximo ganho de unidade opamp A2 criando uma saída com fase inicial de zero grau entre os pontos 'Fase1'

Simultaneamente, o sinal mestre da saída A1 é desviado de fase em 60 graus por meio da rede RC R1, C1 e alimentado à entrada de A4.

A4 é configurado como um opamp não inversor com um ganho de 2 para compensar a perda de sinal na configuração RC.

Devido ao fato de que o sinal mestre é deslocado de fase 180 graus a partir do sinal de entrada, e posteriormente deslocado para 60 graus adicionais pela rede RC, a forma de onda de saída final é deslocada em 240 graus e constitui o sinal 'Phase3'.

Agora, o próximo ganho de unidade amp A3 soma a saída A1 (0 graus) com a saída A4 (240 graus), criando um sinal de mudança de fase de 300 graus em seu pino # 9, que por sua vez é invertido apropriadamente, mudando a fase para um 180 graus extras, criando o sinal de fase de 120 graus pretendido em sua saída indicada como 'Fase2'.

O circuito é intencionalmente conectado para funcionar com uma frequência fixa, a fim de produzir melhor precisão.

Valores fixos são usados ​​para R1 e C1 para renderizar as mudanças de fase de 60 graus desejadas e precisas.

Para frequências personalizadas específicas, você pode usar a seguinte fórmula:

R1 = (√3 x 10 ^ 6) / (2π x F x C)

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

Onde:
R1 está em kohms
C1 está na uf

Diagrama de circuito

Lista de Peças

Todos R = 10 kohms
A1 --- A4 = LM324
Abastecimento = +/- 12vdc

O projeto acima foi investigado pelo Sr. Abu-Hafss e devidamente corrigido para obter respostas legítimas do circuito. As imagens a seguir fornecem informações detalhadas sobre o mesmo:

Feedback do Sr. Abu-Hafss:

Eu precisava de uma fonte trifásica 15VAC para testar os retificadores trifásicos. Simulei este circuito outro dia, mas não consegui obter os resultados adequados. Hoje, eu fiz funcionar.

IC A2 e resistores conectados ao pino 6 podem ser eliminados. O resistor entre os pinos 7 e 9 pode ser conectado entre a entrada principal e o pino 9. A saída da fase 1 pode ser coletada da entrada CA original. As fases 2 e 3 podem ser coletadas conforme indicado no circuito.

No entanto, meu requisito real não pôde ser atendido. Quando essas 3 fases são conectadas a um retificador trifásico, a forma de onda das fases 2 e 3 é perturbada. Eu tentei com o circuito original, nesse caso todas as três fases são perturbadas

Finalmente consegui uma solução! Um capacitor de 100nF conectado em série com cada fase e o retificador resolveu o problema em grande medida.

Embora a saída retificada não seja consistente, é bastante aceitável

Atualizar: A imagem a seguir mostra uma alternativa muito mais simples para gerar sinais trifásicos com precisão e sem ajustes complicados: