ZHCAF48 March   2025 TSD5402-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1旋转变压器和 LVDT 传感器简介
  5. 2传统激励放大器
  6. 3使用 D 类放大器的激励放大器
  7. 4D 类旋转变压器激励设计细节
    1. 4.1 功率级组件选择
    2. 4.2 输入滤波器元件选择
  8. 5实践实验
    1. 5.1 测试设置
    2. 5.2 默认条件下的输出波形
    3. 5.3 放大器传递函数
    4. 5.4 使用 PWM 生成基准信号
    5. 5.5 热成像和线性设计的比较
    6. 5.6 输出频谱
    7. 5.7 总谐波失真 (THD)
    8. 5.8 故障事件
  9. 6总结
  10. 7参考资料

5.2 默认条件下的输出波形

图 5-2 显示了正常工作条件下的默认输出波形。

输出波形图 5-2 输出波形

M1：旋转变压器初级绕组的差分电压

CH2–流经旋转变压器的电流

CH3–EXC-信号（单端）

CH4–EXC+信号（单端）

计算说明

方程式 1. V E X C + ( t ) = V P ∙ sin ⁡ ( ω t + 000 ° ) + V D C
方程式 2. V E X C - ( t ) = V P ∙ sin ⁡ ( ω t + 180 ° ) + V D C

旋转变压器测得的电压是...

方程式 3. V E X C ( t ) = V E X C + - V E X C - = 2 ∙ V P ∙ sin ⁡ ( ω t )
方程式 4. V E X C R M S = V P 2 = 9.9 2 = 7.000   V R M S

平均响应万用表测量激励放大器的输入电流。

方程式 5. P I N = V I N ∙ I I N = 14.5 ∙ 0.0045   =   0.61 W

通过使用示波器测量可以计算输出功率（视在功率），

方程式 6. S E X C = V E X C ( R M S ) ∙ I E X C ( R M S ) = 7.01 ∙ 0 . 10592  

根据视在功率，我们可以计算旋转变压器等效串联电阻 RRES 15.42Ω 上耗散的实际功率。

方程式 7. P E X C = ( I E X C ( R M S ) ) 2 ∙ R R E S = 0 . 10592 2 ∙ 15.42   =   0.173 W
功率矢量图图 5-3 功率矢量图

输出电压和电流之间的相移用于计算检查。

方程式 8. cos ⁡ ϕ = r e a l   p o w e r a p p .   p o w e r = 0.173 0.742 = 0.233
方程式 9. ϕ   = arccos ⁡ 0.233 = 76.52 °

示波器屏幕上的读数值为 ϕ= 78.53°。考虑到测试设置和示波器读数，这将使误差降至最低。

放大器的功耗是峰值输入功率和输出功率之间的差值。

方程式 10. P T P D = P I N - P E X C = 0.61 - 0.173 = 0.437 W