SMD-453232-150K-T电压与稳压管DW上的基准电压L∫z进行比较。反延时及放大电路是一个由集成运算放大器组成的比例积分电路。

线路基本工作原理,运算放大器接成差动式输人,发电机整流后的电压UJ经滤波、分压,加于运算放大器A的同相输入端3端,运放的反相输入端2端输人的是基准电压L/z。当发电机电压正常时,3端的输人电压U3低于基准电压Uz,运算放大器处于反相输入状态,输出端6无信号输出,即U6=0。发电机发生过电压时,3点的电位将超过Uz,运算放大器处于同相输人状态,输出端6有信号输出。运算放大器不仅能起放大信号的作用,而且还起反延时作用。运放输出电压U6的增长速率与u33的大小有关,u3越大,u6增长越快。在u6逐渐增大的过程中,当U6大于下一级电路的门槛电压时,就有故障信号输出,使GCR及GCB动作。

在发电机电压出现正常的一连串瞬时过电压时,会在电容器C2上积累起电荷,不及时释放,到一定程度会产生误动作。因此在线路中接入一个二极管D4,可在出现瞬时过电压时,由于D4短接了R4而加速了C2的放电,从而避免可能产生的误动作。

该线路的动作点电压可以通过电位计W来调定。

反延时特性的分析,过电压保护线路中的反延时及放大电路实质上是一个比例积分放大器。为了便于分析,将其等效为如图7-12所示电路。由于在发电机过电压时,运算放大器是属于同相输入状态,所以输入信号△ud在3端输入,R0为信号源的等效内阻。根据电路可以画出如图7-13所示的结构图。其中K为运算放大器的放大倍数;F(s)为反馈环节的传递函数;B(s)为比例环节的传递函数。

图7-12 比例积分放大器的原理图

由于是同相输人,故从图7-12中显然可见B(s)=1。

图7-13 比例积分放大器的结构图

反馈环节的传递函数为F(s)=c2r4s/(r4+r5)c2s+1,总的传递函数为u0(s)/ud(s)=b(s)k/1+kf(s),当K足够大,使KF(s)>>1时,有:

uo(S)/ud(s)≈b(s)1/f(s)=r4+r5/r4+1/r4c2s         (7-1)

当输人信号△ud为阶跃函数时,将上式进行拉普拉斯反变换,可得

从上式可见,若△ud(t)为如图7-14(a)所示波形时,则当莎在区间[0,∞)内

时,u0(t)是一斜线,如图7-14(b)所示。

U0(t)=R4+r5/r4ud(t)+1/r4c2ud(t)*dt

       =R4+r5/r4ud(t)+t/r4c2ud(t)

图7-14 输人信号和输出信号波形,(a)输人信号 (b)输出信号

另外,从式(7-2)可见,输出电压uo(t)的变化快慢取决于输入电压△Ud(t)及

电路参数R4和C2。△ud(t)越大,则输出电压的截距越高,且斜率也越大,达到下一级电路的门槛电压的时间也就越短,从而保证了反延时特性。

若把△Ud(t)作为参量,则可以得到如图7-15所示的一组直线。其中ut为下一级

电路的门槛电压,并有△ud1<△Ud2<△ud3<△Ud4<△Ud5。根据这个关系把它画成输人电压△ud和时间t的关系,即得如图7-16所示的反延时特性曲线。

图7-15 不同输入式的输出信号

图7-16 反延时特性,为了使反延时特性曲线满足一定的要求,可以调整电路参数R4、R5和C2。将式(7-2)变换一下可得:

     t=R4C2(U0(t)/ud(t)-R4+R5/R4)            (7-3)

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