单相电源滤波器的硬件系统

点击次数:   更新时间:19/03/29 09:43:03     来源:www.jnhekang.cn关闭分    享:
  单相电源滤波器的硬件系统主要由APF主电路、DSP控制板、信号采样调理电路、MOSFET驱动电路等组成。
  由于单相电源滤波器对实时性和高效性要求比较高,主控芯片可以选择32位的具有浮点内核的DSP芯片,也是目前工业控制领域先进的处理器之一。
  其主频高达150MHz(6.67nS时钟周期),内核电压1.9V/1.8V,IO口电压为3.3V;具有IEEE-754单精度浮点运算单元(FTU),16×16和32×32介质访问控制(MAC)运算,哈佛总算结构,快速中断响应和处理;16位或32位外部接口,可处理超过2M×16位地址范围;片内存储器256K×16位Flash存储器,34K×16位单口随机存储器(SARAM),1K×16位一次性可编程(OTP)ROM.
  系统通过传感器将采集到的信号先送到采样调理电路,经过调理后的信号输入DSP控制板进行谐波计算,计算得出的指令信号来控制APF主电路的工作,主电路输出的电压与电网电压的压差作用在滤波电感L上,从而产生补偿电流注入电网,补偿了谐波和无功电流,使电网电流信号呈现标准的正弦波形。
  主程序中主要完成初始化,对系统变量进行定义并且对系统中断向量以及引脚初始化进行设置。主要包括CPU及外设时钟的设置、EPWM模块初始化、ADC模块初始化、GPIO初始化、外部中断配置,完成初始化后程序然后进入循环状态,等待中断的到来。
  中断程序主要由外部中断子程序和定时器周期中断子程序组成。外部中断子程序用来实现电网电压同步,正余弦表复位,开启定时器工作,其通过不断检测方波信号的上升沿来初始化系统计数值,然后复位正余弦表。
  定时器周期中断子程序中负责所有的控制过程,包括AD采样、正弦表地址移位、谐波计算、低通滤波、直流侧电压PI控制、补偿电流指令控制、PWM信号生成等。设计中设置采样周期为6.4kHz,由定时器触发AD采样,然后进入谐波计算部分,依次进行数字低通滤波、直流侧电压控制、PI+三角波比较生成PWM信号。
小编:lfs

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