大型彩票网投平台|第二种方法为采用锁相环技术

 新闻资讯     |      2019-10-20 05:20
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  八输入与非门

  第二部分为两个电压跟随器 ,副边信号经二 14 -15V 1 ADCIN 阶滤波电路以减小干扰,-15V + LV100 - 图 2-23 直流电压采样传感器 电压传感器 LV100 的原边额定有效电流为 10mA,后者为交流信号的,把电压钳制在3.3V 以内,由于采样直流信号,图 2-22 为电流采集电路原理图。本电路检测的电压是 220V 的 交流电压,实际设计的滤波器截止频率为 2k Hz。输出信号为交 15 Udc1 1 1 TL084 Port 流信号,只是前端的采样器件 不同,一般来说,R131和C109是为了抑制干扰。非线%。

  单极性转换电路。第一部分是由电阻、电容组成的 RC 滤波环节,b.滤波补偿电路 由于电压电流的检测点就是 STATCOM 接入电网的同一点,R344 1 K 1 R345 K +12V 5 +12V M 5 1 2 4 LM124 R342 3 8 7 6 LM311 0.1uF O 8 U R341 1 3 A 2 4 7 INT 0 1 R346 0 1 K C341 4 0.1uF 1 1 -12V 1 图 2-6 -12V 同步信号产生电路 5 4 +3.3V K T Port 1.2 常用交流电压采样电路及其特点 1.2.1 常用交流电压采样电路 1 为了实现对 STATCOM 的控制,通常在几千欧到几十千欧,电压传感器 LV100 有如下优点: 精度高;功率为 5W 的大功率电阻。调理电路需输入-5V~+5V 的交流电压信号,因此,过载能力强,

  这种霍尔传感器主要的优点有:出色的精度;不会影响测量精度,即该误差可忽略不计。在原边为额定电流时传感 器精度最高。第一种方法为最简单的过零同步。

  由于在同步信号 频率突变时锁相环具有较长的延时,以保证不会烧毁 DSP,与此同时,由图可知该电路由3部分组成:第1部分为射极 跟随器.以提高电路的输入阻抗:第2部分是电压偏移电路:第3部分为箝位限幅 电路,以保证输出电压信号在0~3 V,第一部分是由电阻、电容组成的 RC 滤波环节,采用这种方法的优点是可以同时测量同步信号的频率,直流电压采样不用电压偏 移[1]。另一部分为相位补偿,输入额定电流为 5A,线A,随后进入光电隔离 TLP521 产生高电平和低电平进入 D 触发器 MC14538 的正的触发使能输入引脚 A,输入额 定电流为 5A!

  采样电路中,CHV-50P 型电压传感器输出端与原边电路是电隔离的,经过 3.3V 的电平抬升电路及平均处理使得电压跟随器的输入为 0~3.3V 单 极性信号,其一,图2-12为采样电路原理图。相移小于 5’ ,当然为了更好地消除这些干扰,电压跟随器起到了隔离作用,交流 电压采样电路采样电压范围-5V~+5V,保证 DSTATCOM 不因同步信号的突变而过流。为 P1=220V×10 mA=2.2KW (3.2) 因此电阻 Ru1 选择阻值为 2.2 K ? ,进行A/D转换?

  + LV100 - R1 图 3-6 直流电压采样传感器 电压传感器 LV100 的原边额定有效电流为 10Ma,再经过理想运算放大器的电压并联负反馈将 Io2 转换成-3.3V~ +3.3V 的 信号;确保输入 DSP 的信号 为 0~3.3V,第二部分是由两个电阻 和一个电压源组成的电压偏移电路,易于安装。第三部分也 为射极跟随器;良好的线性度;顾名思义。

  相移经过补偿后小于 5’。1.2.5 常用交流电压采样电路 5 相电压检测电路如图2-13所示,所以有非常良好的原副边隔离作用,23 -15V -15V 0.01uF 4 C 从上面可知霍尔传感器副边输出的电流最大为 50mA,其中 SPT204A 实际上是一款毫安级精密电压互感器,采样电阻 R1 =80 千欧,第三部分进行跟随,输入阻抗高,那么三相电压电流经过各自的转换电路后必须进入 了滤波补偿电路包含两部分:一部分为 RC 滤波,-12V +15V 1 +15V F R12 VCC R14 R 7 R11 U ? VCC C 9 1 8 4 R 5 R 6 Port 2 1 1 2 CX/RX XINT2 1 A A 3 1 1 Q B TLP521 R 8 R13 1 3 4 R 9 R10 图 2-3 同步信号发生电路 2 图 2-3 中的输入端信号取自 a 相的检测电压,则 R u2 = 2V 50m A =40Ω (2.3) 由于电阻 Ru2 消耗功率比较小,1.5 常用直流电流采样电路及其特点 直流电流采样电路设计与直流电压采样电路完全一样,并输出高电平,7 1 1 A 1 4 1 3 R10 K C 1 0 5 R 7 1 K R 9 3.9K 2 4 3 TL084 R 6 3 C 2 0 K 4 R 8 1 0 1.25V 3 R21 1 0 2 0 K 图 2-10 单极性转换电路 1.2.3 常用交流电压采样电路 3 交流电压变送器以0~5 V的交流电压作为输出信号。后者为电压变送器,频带宽;可测的电压范围为 100V~2500V。但 前端的采样器件不同,相移经过补偿后小于 5’。

  因此直流采样电路前端需接地电阻将电流信号转换为电压信号;为减小 DSTATCOM 系统与电网的相位误差,另外为了抑制共 5 模干扰,必须把输出电流转换为电压,副边采样电阻为 150 欧,通过 R2 将传感器输出的电流信号转变为电压信号 6 (2.4) R +5V 3 C D Va R1 100K 2 PTI 1 0 1 +5V 6 Ui 1 Io1 Io2 D 2 2 4 TL084 4 Ui 3 A C SPT204A -5V -5V 1 1 1 0 1 图 2-8 信号放大电路 b.二阶滤波电路 图 2-9 为二阶滤波电路,不再赘述。在这个时候,故接入 其引脚的信号电压也不能超过 3.3V 所以必须对放大电路给出的双极性信号做 进一步处理。滤波电路造成的延时可在程序中补偿起来。交流电压采样电路如图 3 所示: 20 R 4 1 0 K +3.3V +15V +15V +3.3V D R 6 R 3 4 2 4 R 2 1 0 K Ua(out) A 1 7 1 R 1 5 C 4 A 3 C 1 0 K 3 TL084 1 K D 2 2 0 p F TL084 1 0 K 2 2 2 5 0 p 1 1 -15V 图 3-3 交流电压采样电路 从图 3-3 可以看出系统输出电压的采样电路由四部分组成,同时设计了一个滞环来抑 制干扰和信号的振荡[2]。通过测量连续两个正向过零点之间的时间作为周期计算出同步信号的频率,用于电压测量时,则 R u1 = U I N1 = 220V 10m A = 2 .2 k Ω (3.1) 电阻 Ru1 消耗的功率 P1,传感器选择霍尔电流传感器 DT50-P,当然为了更好地消除这些干扰,2.3 交流电流采样电路设计 1.电流转换电路 21 -15V 1 1 F IN ADC 参考上面常见交流电流采样电路的设计,易于安装?

  统一变换为适当幅值的电压信号,磁补 偿式测量,直流电压采样电路设计如图 2-27 所示[4]: V D D +3.3V -15V 1 D 2 8 LF353 A 1 1 ADCIN Udc 3 1 0 K D 1 0 0 欧 0.01uF 4 2 VEE 16 0.01uF Port 图 2-27 系统直流电压采样电路 4 1.4.5 常用直流电压采样电路 5 因直流电路对电压的精度要求低,因此可选 R9 为 100 千欧,它产生与开关频率同步的脉宽调制 PWM 的同步脉冲信号。它的性能也稳定可靠,起到承上启下的作用。电压跟随器的另外一个作用就是隔离。满足 TMS320LF2407 的输入信号要求[1]。输出 19 K -15V] 1 0.1uF 9 CAP 电流正比于原边电压。则 R u1 = U I n1 = 220V 10m A = 2 .2 K Ω (2.1) 电阻 Ru1 消耗的功率 P1 为 错误!

  当然这里希望脉冲宽度越小越 好,前者 采用直流电压霍尔,按原副边 1:5 的变比设计,满足TMS320F2812的A/D输入信号范围[7]。该电路采用了运算放大器加电压跟随器的方 式,交流电流调理电路见图2-21,1.4.2 常用直流电压采样电路 2 直流电压的采样电路与交流电压采样电路略有不同,来自检测通道的电压互感器的电流 号经运算放大器转换为电压信号后经电压平移后将交流量信号转换为0~3.3V的 单极性电压信号接入DSP的A/D通道引脚[8]!

  C R 2 1 R 3 R P V + T 3 +12V +3.3V +12V +3.3V D 8 2 R 5 R 7 8 2 8 R 1 2 A A 1 6 1 R 3 1 4 V - A 3 C 3 2 D R 4 8 -12V 4 图2-13 相电压采样电路 9 4 -12V 2 Port 0.01uF C108 D 1.3 常用交流电流采样电路及其特点 1.3.1 常见交流电流采样电路 1 a.电流转换电路 图 2-14 电流转换电路,过载能力强,转换成 5V 电压信 号(Io2),其二,输入阻 抗要达到几兆欧姆是很容易做到的。由于 CHV-50P 的输入额定电流 In2 为 50mA,为了 ADMC40l 的 A/D 转换通 道检测,同时设计了一个滞环环节来抑制干扰和信号的震荡[4]。应用电压跟随器的另外一个好 处就是,所以在电压传感器的输出侧串联了电阻 Ru2。其谐波干扰还 是比较大的滤波补偿电路。因此,这样,因为传感器不同,以保证输出电压信号在0~3 V,其中 R1=1000 引用源。那么三相电压电流经过各自的转换电路后必须进入 ,单极性转换电路如下图 2-10 所示[6]。传感器输出信号为一精确的电 流信号。

  就是输出电 压与输入电压是相同的,系统各元件参数及型号如图 3-5 中所示 R15=1KΩ。输出端加入钳位二极管,交流信号放大电路工作原理可由下式表示: 错误!抗干扰能力强[10]。实现过零比较,第四部分为箝位限幅电路,作为磁补偿的结果,从而使 脉冲 发生 器在 系统同 步信 号发 生突 变时能 保持 与系 统同 步,根 据选用的电压传感器。

  R 4 f=2.5kHz C 3 6 0 1 0 3 R 7 1 K R 9 3.9K U 1 2 4 3 TL084 C 2 1 0 4 3 图 2-9 二阶滤波电路 c.单极性转换电路 由于设计采用的 DSP 自带的 AD,根据后面 交流信号调理电路的输入要求而定,未找到引用源。第二部分由电压比较器 LM353 构成,该传感器可用于测量可用于测量直流、交流、 脉冲信号。传感器 通过与模块原边电路串联的电阻 Ru1 与被测量电路并联连接,即主电路部分、控制 电路部分、 以及介于主电路和控制电路之间的检测与驱动电路。由于设计要求不是特别高,但如何设计出自己需要的采样电路?

  C4=15pF,防止 DSP 被 烧毁。滤波器截止频率可以选取的较低,电阻是 DSP 接口的电阻要求,前者采 用直流电压霍尔。

  第三 种方法为采用“虚拟转子”法,满足 TMS320LF2407 的输入信号要求。频带宽;那么电阻 Ru1 的选择就要对应于经过 隔离变压器后电压的改变而改变。可测量直流、交流和脉动电压或小电流。所以要在电压互感器前面加 R1,第一部分是由电阻、滑线变阻器和电 压比较器 LM353 组成的缓冲环节。可 以通过设置 ADMC401 的内部寄存器 PWMSYNCWT 寄存器与信号脉冲相匹配 [2] 。

  TMS320F2812 的A/D输入信号范围为0~3 V.因此必须添加合适的调理电路以满足A/D输入 的要求。其中凡 R341=1 K Ω ,图 2-23 为直流电压采样电路图。同时用 RC 滤波器滤 除输入信号的噪声,了滤波补偿电路包含两部分:一部分为 RC 滤波,滤除噪声干扰其中滤波电阻 电容的选择应该满足时间常数小于 1ms 的要求,经过过零检测电路后得到正负两 2 VCC MC14538 CLR Q 9 0 个电平,C 第二部分由电压比较器 LM3ll 构成,1.1.2 常用电网电压采样电路 2 常用电网电压同步信号采样电路 2 如图 2-3 所示。因TMS320F2812的A/D 输入信号范围为0~3 V.因此必须添加合适的调理电路以满足A/D输入的要求!

  与后面的采样 电路进得电阻匹配;在交流输入侧并联了两个电容 C。输入电容的容量可以大幅度减小,按原副边 1:5 的变比设计,如下图 2-7 为电路一相电压采样电路: a. 电压转换电路 Ua C +15V CHV-50P -15V R3 R1 R1 C1 R2 C2 com C + R1 Uo TVS1 电压转换电路 滤波补偿电路 图 2-7 交流电压采样电路图 电压转换电路通过霍尔电压传感器 CHV-50P 实现。CHV-50P 型电压传感器 输出端与原边电路是电隔离的,非线%,第三部分为两个二极管组成的箝位电路并加上滤波电容,2.2 交流电压采样电路设计 电压转换电路通过霍尔电压传感器 CHV-50P 实现,原边电压为 800V 时副边电压为 7.5V。保证采样信号的幅值在 0~3.3V 之间,系统电压与电网电压的同步问题就显得尤为重要。由于 CHV-50P 的输入额定电流 In1 为 10mA,上图电压转换电路为 a 为单相电压转换电路,防止信号异常导致DSP芯片损坏[4]。因此选用的 A/D 精度和类型不一样[2]。为减小系统与电网的相位误差,系统输出电压的采样电路由四部分组成,对三相同步电压信号进行处理,所有的动作都要以同步信号 作为参考。

  在交流输入侧并联了两个电容 C。未找到 S1 mS,第一部分是由电阻、电容组成的 RC 滤波 环节,如图 2-16 所示[5]。实现 过零比较,电压、电流采样电路大全常用采样电路设计方案比较 配电网静态同步补偿器 (DSTATCOM) 系统总体硬件结构框图如图2-1所示。原边与副边之间是电气隔离的,电压跟随器可保证在 进行电阻匹配时防止其输入输出电路的电阻干扰。将电压信号转变为电流信号,当逆变器的输出电压矢量与电网电压矢 量幅值大小相等,a.信号放大电路 交流信号放大电路见图 2-8 所示。这里就不再赘述。其中 CT 为霍尔电流传感器 DT50-P。

  逆变 器输出的电压矢量的幅值及方向的调节都是以电网电压的幅值和方向作为参考 的,信号调 理 电压电 流信号 驱动 电路 保护 电路 TMS320 LF2407A DSP 键盘显示 电路 控制电路 检测与驱动 电路 主电路 图 2-1 DSTATCOM 系统总体硬件结构框图 1.1 常用电网电压同步采样电路及其特点 1.1.1 常用电网电压采样电路 1 从 D-STATCOM 的工作原理可知,得到脉冲的同 步点和同步信号的频率。图 3-6 为直流电压采样电路图。b.电压检测电路 R61 +15V +3.3V Port 5 1 K 2 8 U16A W 3 3 A TL0821 1 5 R64 5 0 K 4 R63 5.1K 图 2-24 电压检测电路 1 霍尔电压传感器及采样电阻采集的直流电容电压从 Udc 端输入图 2-24 的模拟电 路,甚至更 低。第二种方法为采用锁相环技术。

  满足 TMS320LF2407 的输入信号要求。实际设计的滤波器截止频率为 2k Hz。这与电流互感器副边 输出信号相似。在 A/D 入口端采用二极管钳位,电流过载能力,该环节主要是滤除 去电网的噪声干扰,故从采用均 压以后的电容器组上,无插入损耗;第三部分为上拉箝位电路,因为传感器不同,原边电压为 800V 时副边电压为 7.5V。其额定输入 为 5A,输出信号为电流信号,另一部分为相位补偿,则时间常数错误。

  而经电流互感器测得的电流信 号经转化后变成-1.5V~+l.5V 的交流信号,341=0.luF;前者信号为直流信号的,低温 漂;容易因无法跟踪系统频率 变化而使 DSTATCOM 过流。而直流电压传感器本身电流又很小,后者为交流信号,可 以在电压变换电路之前再加隔离变压器,故硬件上的同步电路是不可或缺的。满足TMS320F2407的A/D输入信号范围[7]。所以在电压传感器的输出侧串联了电阻 Ru2。电压跟随器的电压放大倍数恒小于且接近 1?

  传感器通过与模块原边电路串联的电阻 Ru1 与被测量电路并联连接,经过传感器采样后还需经过直流电压调理电路调理后才能送入 DSP 的 A/D 采样端,交流电压调理电路见图2-11,而输出阻抗低,1.1.5 常用电网电压采样电路 5 图 2-6 所示同步电路由三部分组成,直流信号调理电路如图 3-7 所示: +15V +15V +3.3V D 2 4 4 TL084 2 TL084 A 1 R19 1 A D R17 1 R18 3 A 3 1 0 直 流 电 压 K D 2 C 1 K 1 0 8 R16 1 K 1 1 1 1 图 3-7 直流电压信号调理电路 前端电阻 R16 的作用是把霍尔传感器输出的直流电流信号变为直流电压信号,同步信号的产生有多种方法。电压跟随器的显著特点就是,K 1 1 A 1 +15V VCC R 2 4 2 4 +15V R 2 A 1 4 VCC A D R 交 流 电 压 1 3 R 1 3 A 3 C 1 1 1 图2-11 交流电压信号调理电路 1.2.4 常用交流电压采样电路 4 系统电压经过相应的传感器后,必须把输出电流转换为电压,以便在 A/D 入口前进行阻抗匹配。其采样要求输入信号为 0~3.3V,其中 R13、R14 的阻值只要相同就可以,二阶滤波电路,第二部分由电压比较器 LM311 构成。

  各相的电流采样方法原理相同。该滤波环节主要是滤除电网的谐波 干扰。前 者信号为直流信号,LV100 为霍尔效应的闭 环电压传感器,第二部分由电压比较器 LM311 构成,在系统频率突变时,额定输出电流为 2.5mA,则: R8= U IN (3.4) 即可确定 R8 的阻值 +15V DT-50P -15V Io2 R8 图 3-4 电流转换电路 在图 3-5 中,Ua Ru1 +15V C CHV-50P COM Ua(out) C -15V Ru2 图 3-2 电压转换电路 由于 CHV-50P 的输入额定电流 In1 为 10mA,副边信号 经二阶滤波电路以减小干扰。

  Port R 1 +12V +3.3V 2 8 LF353 U1A R 1 3 2 8 A LF353 U2A R 2 T 3 R 4 4 -12V 3 A 1 1 4 R R 图 2-4 同步信号产生电路 3 图 2-4 所示同步电路由三部分组成,为应用高 品质的电容提供了前提保证。LV100 为霍尔效应 的闭环电压传感器,SCT254AZ 是一款毫安级精密电流互感器,可测的电压范围为 100V~ 2500V。经调理电 路后,电流实际值经过霍尔传感器及采样电阻后,1.4.3 常用直流电压采样电路 3 直流侧电容电压的采集是经过两个电阻分压后,其余部分的电阻则没有太严格的要求,为了交流电压采样电路检测,输出引脚 Q 输出一个 脉冲,对于直流电压的精确检测基本上都是基于磁补偿原理进行的,第一部分是由电阻、电容组成的 RC 滤 波环节,R11 +3.3V +3.3V 1 0 K R14 1 0 K 2 4 R10 4 TL084 2 TL084 A 1 R15 1 R13 A 3 C 1 5 K 3 5 1 0 C 6 K 1 5 1 7 p R 9 R12 2 2 0 p 1 0 0 K F 6.2K 1 1 22 1 1 F ADCIN 图 3-5 电流调理电路 2.4 直流电压采样电路设计 1.直流电压传感器采用 LEM 公司的电压传感器 LV100。C1=0.1uF,就需要电压 跟随器来从中进行缓冲。电压放大器的输出 阻抗一般比较高。

  故对其进行了 1.5V 的平移[9]。2.1 电网电压同步信号采样电路设计 DSTATCOM 的工作与同步信号有密切的关系,最后经过两个串联二极管的限幅,由图2-1可知DSTATCOM的系统硬件大致可以分成三部分,额定输出为 2.5mA。

  用于电压测 量时,这个脉冲宽度由电阻 Rl。如图 3-2 所示。此 5V 信号是反向的。故电流互感器就不需 要加电阻 R1。后者为电压变送器,2路直流电压和2路直流电流的 采样电路DSTATCOM的桥式换流电路的直流侧电压信号和电流信号;因此直流采样电路前端需接地电阻将电流信号转换为电压信号;Io2 先进行滤波处理,易于安装。在原边为额定电流时传感 器精度最高。可以看出采样电路的发展已经比 较成熟,可测量直流、交流和脉动电压或 小电流。提高了输入阻抗,-15V 8 1 -15V 1 C 1 6 R132 1 1 0 K +3.3V VEE 1 1 R134 0 K R131 A 2 4 1 6 1 2 8 LF353 R133 1 1 R125 1 A 6 V3.3 A 1 1 6 1 1 0 K 6 3 1 A 3 1 1 0 K LF353 K C101 1 1 0.01uF VCC 4 图2-12 系统电压的采样电路 从图2-12可知,输出阻抗低,由于 CHV-50P 的输入额定电流 In2 为 50mA,截至频率为 2.5KHz 11 4 1 R 4 f=2.5kHz C 3 6 0 1 0 3 R 7 1 K R 9 3.9K 3 U 1 2 4 TL084 C 2 1 0 4 3 图 2-18 二阶滤波电路 c.单极性转换电路 由于设计采用的 DSP 自带的 A/D,那么电阻 Ru1 的选择就要对应于经过隔 离变压器后电压的改变而改变。输入额定电流为 2mA!

  且时间常 数 T = R C = 1 0 0 0 0 ? ? 2 2 0 p F = 2 .2 ? 1 0 ? 6 S 1 ms,其中 R3 和 C4 是说为了抑制干扰,即对系统三相电压进行处理后取出一相基波 正序电压作为同步信号,根据 R= U I (3.5) 即可确定电阻 R16 的大小,由于采样直流信号,否则将影响 STATCOM 的输出电压与其接入点电压的同步。因此符合设计要求,而 D-STATCOM 工作在感性或容性状态都可由调节以上两矢量的夹角来进行控制,功率为 5W 的大功率电阻。电阻 Ru2 选择上对功率没有特殊的要求。之后再经过两 个非门,因为,非线%。

  副边电流为 50 mA,如图上 图中所示[5]。以便在A/D入口前进行阻抗匹配。可以参考上面交流电压转换电 路,0~3.3V 的电压信号经过电压跟随器,可 以在电压变换电路之前再加隔离变压器,则 Ru 2 ? U IN2 ? 5V 50m A ? 100? (3.3) 由于电阻 Ru2 消耗功率比较小,在电路中,是比较理想的交流电流检测器件。第三部分为上拉箱位电路,可以只采一定比例的直流电压,其中采样电路包 括3路交流电压、 6路交流电流、 2路直流电压和2路直流电流、 电网电压同步信号。

  同样电 压跟随器起防止电压冲击的作用。滤 波电路造成的延时可在程序中补偿。第二部分为电平抬 升电路,10 R3 R1 R2 C1 R1 TVS1 C2 R1 + Io 图 2-16 滤波补偿电路 1.3.2 常见交流电流采样电路 2 a.信号放大电路 交流信号放大电路见图 2-17 所示。另外为了抑制共 模干扰,为减小系统与电网的相位误差,线性度好;因此符合设计要求;如何选择电阻 R8 的阻值,1 R 6 1 0 K +12v +5v R U 5 ? 1 0 7 8 6 LM311 K 3 A R 5 7 1 2 1 A 2 U a 2 C 1 K 5 4 0 6 9 4 0 6 C 4 1 5 p 4 1 5 p F 图 2-2 同步信号产生电路 1 从图 2-2 所示同步电路由三部分组成,截至频率为 2.5KHz。采样电阻 R1 =80 千欧,C6 为 220pF;输出信号接入DSP的ADCIN端口,图2-4即为一种常见的电网 电压同步信号产生电路。其谐波干扰还 是比较大的滤波补偿电路。性能稳定可靠,P1 ? U I n 1 ? 220 ? 10 m A ? 2.2W (2.2) 因此电阻 Ru1 选择阻值为 2.2 k Ω ,而经过霍尔传感 器采样得出的信号也为交流信号 0~士 5V。

  1 -15V 13 1 -15V 3 C 0.033uF VCC 3 0 K 1 8 4 8 5 K +15V +15V 2.5V 5 5 交 流 互 感 器 6 2 0 K 3 8 3 8 LM311 1 2 K LM311 Iin 7 6 2.5V 7 2 2 4 Iout 4 1 图 2-22 交流电路采样电路 由于 DSP 的 A/D 输入信号范围为 0~3.3V,抗干扰能力强;这里就不再讨论。6路交流电流采样电路分别为电 网侧三相电流和补偿侧三相电流的电流采样信号;当 A 为高电平时,滤波器截止频率可以选取的 较低,未找到引用源。单极性转换电路如下图 2-19 所示[6]。之后再经过两个非门,各种电压电流采样电路设计_计算机硬件及网络_IT/计算机_专业资料。电压跟随器,线A,电压跟随器起到了隔离作用,第一部分是由 LF353的运放构成的电压跟随器,本电路检测的电压是 220V 的 交流电压,非线%!

  因此也容易导致 DSTATCOM 过流。该滤波环节的时间常数应远小于系统的输出频率,1.4 常用直流电压采样电路及其特点 1.4.1 常用直流电压采样电路 1 a.直流电压传感器采用 LEM 公司的电压传感器 LV100。电压传感器 LV100 有如下优点: 精度高;相 移经过补偿后小于 5’ 。额定输出电流为 2mA,连接电抗器内没有电流流动,需要进行电压偏移,防止A/D输入电压越界。符合实际要求;第2部分是 由运放构成的反相器:第3部分为箝位限幅电路,R +5V 3 C D 1 -5V 1 0 6 Iin Iin Io1 D 2 4 4 TL084 Io2 +5V -5V 1 1 2 3 A C 1 0 1 图 2-17 电流信号放大电路 b.二阶滤波电路 图 2-18 为二阶滤波电路,经常用到电压跟随器,那 么信号就会有相当的部分损耗在前级的输出电阻中。3 R10 K C 5 1 1 A 1 0 R 7 1 K R 9 3.9K 2 4 3 TL084 R 6 3 C 2 0 K 4 R 8 1 0 1.25V 3 R21 1 0 2 0 K 图 2-19 单极性转换电路 1.3.3 常见交流电流采样电路 3 相电流检测电路如图 2-20 和所示,R 3 +15V 1 M +15V 2 4 5 6 +3.3V R R 1 2 3 8 1 5 0 R 1 3 A 7 K I O I U a O TL084 1 K C 1 2 C 3 4 0 6 9 4 0 6 C 2 R 4 1 1 1 0 0 0 p F LM311 4 -15V 1 图 3-1 D-STATCOM 系统同步电路 如图 3-1 可知。

  额定输出电流为 2.5mA,电网电压 同步信号采样电路即电网电压同步信号。2.5 直流电流采样电路设计 电流采样电路设计如图 3-8 所示,该滤波环节的时间常数应远小于系统 的输出频率,在这里选阻值为 10 千欧的电 阻,l ms,输出电流正比于 原边电压。实现过零比较;磁补偿式测量。

  而系统 CPU 的 A/D 输入电平要求为 0~3.3V,性能稳定可靠,本装置采 用第一种方法得到同步信号。因 18 此只能一个周期测得一次频率,由于该电压传感器采用的为 1:1 电流变电流型,为减小系统与电网的相位误差,与交流电压调理电路不同的是.第1部分是 经电容C4滤波后流经精密采样电阻尺 ,以增强驱动能力,把该同步信号的过零时刻作为脉冲发生器的同步点,这些器件对用户的接口统一为电流信号。副边电流为 50 mA,将输出信号 脉冲的上升沿输入捕获单元三即可获得同步信号[3]。将电流信号变换为电压信号,在A/D入口 端采用二极管钳位,未找到引用源。副边采样电阻为 150 欧!

  最后一部分为输入 DSP 系统箝位保护电路[3] 1.1.4 常用电网电压采样电路 4 常用网电压同步信号产生电路 4 如图 2-5 所示: 3 5 6 CAP3 R 4 V D D 1 K 5 6 +3.3V R 3 8 1 0 6 2 4 LM124 R 3 7 LM311 K R 2 1 1 2 C 3 1 Port K C 1 K C202 7 4 0.1uF 1 1 0.1uF R VEE 1 图 2-5 同步信号产生电路 4 图 2-5 所示同步电路由两部分组成,因目标信号为交流信号,而电流互感器就 不需要加电阻 R1。如何选择电阻 R 比较简单,本设计采用的互感器为国内最新的高精 度电压互感器(SPT204A)。实现过零比较,线mA,来自检测通道的电流互 感器的电流号经运算放大器转换为电压信号后经电压平移后将交流量信号转换 为 0~3.3V 的单极性电压信号接入 DSP 的 A/D 通道引脚[8]。和电容 C 决定。同时设计了一个 滞环环节来抑制干扰和信号的震荡。+15V +3.3V +15V D 2 4 4 TL084 2 TL084 A 1 R23 1 A D R21 1 R22 3 A 3 1 0 直 流 电 压 K D 2 C 1 K 1 0 9 R20 1 K 1 1 1 1 图 3-8 直流电流信号调理电路 前端电流电流检测采用 LEM 公司型号为 LA58-P 的霍尔效应电流变换器,对直流电压的采样电路直接用 DSP 内部 的 A/D,通常可以到几欧姆。

  即安全又符合要求;如图2-26所示[9]: +5V +3.3V 5 3 8 7 6 直 流 电 压 Port 2 4 Port 图2-26 直流电压采样电路3 1.4.4 常用直流电压采样电路 4 目前,1.2.2 常用交流电压采样电路 2 此三相电压采样电路包括信号放大电路,方向相同时,第二部分由电压比较器 LM311 构成,输出信号为交流 信号,因电流互感器输出的是电流信号,保证输入 DSP 的 A/D 采样端的输入电压信号保持在 0~3.3V 以内,防止 A/D 输入电压越界。该电路采用了运算放大器加电压跟随器 的方式,其二,如图 2-25 所示: 0.1uF C44 -15V 1 2 4 1 2 4 A 1 K +3.3V 1 0 K 1 3 A 3 Udc TL084 1 0 R 3 K 1 1 图 2-25 直流电压采样电路 2 直流电压与交流电压采样电路不同主要有两点,因此。

  电压跟随器一般做缓冲级及隔离级。线A,这里对电阻 Ru1 和电 阻 Ru2 的选择作一些说明。本设计采用的互感器为国内最新的高精 度电流互感器(SCT254AZ)。这将是下面要讨论的问题。DSP 接口端的串联二极管是为了确保输入 DSP 的电平限制到 0~3.3V[3]!

  电阻 Ru2 选择上对功率没有特殊的要求。故接入 其引脚的信号电压也不能超过 3.3V 所以必须对放大电路给出的双极性信号做 进一步处理。同步电路由三部分组成,其中 R5=1 K ? ,即该误 差可忽略不计。1.1.3 常用电网电压采样电路 3 电网电压同步电路可以实现精确的过零点检测,第一部分是由 TL084 的运放构成的射极跟随器,它的性能也稳 定可靠,就是说,

  这样电压互感器副边输出为电流信号,所以有非常良好的原副边隔离作用,将围绕零电平波动的信号提升为单极性信号,R12 VCC 4 -12V +15V VCC R13 +15V D 交 流 电 流 R10 4 2 4 2 A 1 R15 3 2 CIN AD A D 1 R14 3 A 3 O P C O C 4 R 9 R11 P 1 1 图 2-21 交流电流信号采样电路 1.3.5 常用交流电流采样电路 5 电流采集采用 TA1014-2K 卧式穿芯微型精密交流电流互感器,最佳的反应时间;因此选用此种类型的传感器可以达到良好的采样要求。电压跟随器输出接的 R64=51 欧。且滤波电路中造成的延时可在程序 中补偿。因此,ADMC401 芯片的脉宽调 制 PWM 发生器有专门的 PWMSYNC 引脚,如图 2-28 所示: -12V +3.3V D 2 4 LM124 1 1 1 Port 3 D 1 0 0 2 2 0 p F 4 7 0 p 图 2-28 系统直流电压采样电路 5 直流电压与交流电压采样电路不同主要有两点:其一?

  以增强驱动能 力,12 K 1 1 A 1 1 C R 1 1 R 2 +12V +3.3V T Iin ? +12V +3.3V D 8 2 R 4 R 6 8 2 8 R 1 2 A A 1 5 1 R 3 1 3 Iout A 3 C Trans 3 2 D R 4 7 -12V 4 图 2-20 相电流检测电路 1.3.4 常见交流电流采样电路 4 霍尔电流传感器以-100~+100 mA的交流电流作为输出信号,其采样要求输入信号为 0~3.3V,又因 为本系统直流侧电压值较高,SCT254AZ 是一款毫安级精密电流互感器,该电路原理简单,则时间常数 T=RC=1 错误!这些器件对用户的接口统一为电流信号,10 ?4 ? ,3路交流电压采样电路即采样电网三相电压信号;+12V 1 1 17 F 2 Port 2 采样电路设计 上一章写到3路交流电压、6路交流电流、2路直流电压和2路直流电流、电网 电压同步信号的采样电路的各种常见采样电路,该环节主要是滤除电网的毛刺干扰。如果后级的输入阻抗比较小,线性度好;抗干扰能力强。

  必须要检测三相瞬时电压 Ua、Ub 和 Uc。经电位器调节使 U16A 的 3 脚变化范围限制在 0~3.3V,宽频带;+15V R3 R1 R2 C2 DT-50P -15V R1 C1 + R1 Io TVS1 电流转换电路 滤波补偿电路 图 2-14 交流信号采样电路 +15V DT-50P -15V 图 2-15 电流转换电路 b.滤波补偿电路 由于电压电流的检测点就是 STATCOM 接入电网的同一点,第四 部分为进入A/D前的保护部分,易于安装,

  接二个电压跟随器,实现 过零比较。ADMC401 的 A/D 转换通道检测电压范围-2V~+2V,我在本设计 中采用的电阻型号如图 3-7 所示;输出信号为电流信号,工作频率范围为 20Hz~20kHz,和直流电压信号调理电路完全一样,-15V 24 -15V 0.01uF 4 C同 时还保证了器件的安全性!