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《基于CPLD的特定消谐PWM数字触发电路的分析和实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、·电气应用》年第卷第期成级穿犷基于的特定消谐数字触发电路的分析和实现‘’孙宁强梁大开丁伟南京航空航天大学测控系,南京供电公司摘要介绍特定消谐技术的基本原理,给出脉冲开关角的计算方法。根据,设计和实现。波形发生原理一种基于的数字触发电路通过实际的现场实验,验。证设计的正确性关键词数字触发电路现场实验完成,因而使的负担大为减轻。引言的算法分析及发生原理工频参数测试仪是研制用于测量电力系统高压输电线路工频参数的一种新型数字化仪器,应用移特定消谐技术的算法分析频电源作为测试电源以减小周围运行线路对被测高特定消谐技
2、术可以消除方波内不希望有压输变线路的工频干扰是该设备主要的设计思路之的谐波,并且可。以控制基波电压分量在预先确定。,。一仪器的移频电源的核心部件脉宽调制发生器采的角度处在方波上产生槽口如图所示。用了特定消谐技术与其他,技术相比特定消谐技术采用固定开恻暨圈却赶关角脉冲串消除指定次数谐波,具有消谐性好,输出波形质量高,功率开关频率低,开关损耗小,电,可,压利用率高以实现特定优化目标等诸多优点。是提高变频电源性能指标的一种有效控制方法特口口兀一口兀一兀一口兀一弧度角定消谐技术的难点在于必须采用牛顿迭代法,求解一
3、组非线形方程组并需选取合适的初值使运图谐波消去法中的电压波算复杂耗时,因而多采用离线计算,然后将开关角图的电压波形用一般的傅里叶级数可表示为数据储存于存储芯片中,使用查表法取得数据,这。。‘二人。。,。。。艺川就需要较大的数据表但随着廉价大容量存储芯片。“的出现,这种离线查表的特定消谐技术,土。。‘。。。‘。的应用逐步广泛复杂可编程逻辑器件。二,“‘。。。、、、。土。。具有高性能速度快高集成度有利于在线编程兀、开发周期短、保密性强、可实现性强等特点,在图的波形具有周期对称的特性,故只有。系统设计中的地位越
4、来越重要从所设计电路的特分量的奇次谐波会存在,因而、、点编程加密工作可靠性及开发快速性等方面考,了、了、才、犷、。‘以︸、虑,本文设计选用了公司生产的。二,兀。。。。‘。夕。。系列芯片,利用十系统开发软件,将兀大部分数字电路以编程方式集中于器件当设「,」内有个脉冲开关角,分别为中,使外部电路减小到最小程度,开发了一种专用’一,,二一浑,因此有。数字触发电路只需发出改变触发二“。。‘。。‘。,,塑电路的指定频率和调制度的指令其余工作由兀一多一基于的特定消谐数字触发电路的分析和实现《电气应用》年第卷第期口,·
5、】一“一’田‘一十乙‘,‘发生原理二一把用以上算法计算得到的内的开关角量化,,,,阵合为份,以使开关角实现用脉冲数表示,几田毋‘」二仁‘匕」气一人,—兀万万再分成份,按次序构建、、三相的触发电平,将数据转化为二进制格式保存。最后把二进式中,是波形。的幅值。制格式数据按照级不同的档位烧录到,一令输出电压基波分量幅值等于预定值的不,。同地址这样就形成了一个数字正弦函数表,个低次谐波分量幅值等于这样得到一个反映脉,本设计采用查表法产生脉冲信号微处理器,冲开关角的非线性方程组按求解非线性方程组的发出调制度级数和频
6、率指令后,相应地查表、控制,脉冲开关角进行控制则必定不含这些特定的低次分频数以产生对应的频率、触发角的延拓、触发角。、谐波对应的个非线性方程为的互锁和延时保护逻辑的处理等工作均采用基于。十一‘了、、才户、声的数字化方法实现为了使系统工作更加可艺、,靠,在外围电路中还增加了上电复位电路,并采用。一。二两级锁相环电路产生内部逻辑的时钟信号艺,发生器的系统逻辑框图如图所示其,,一。、式中是调制度大小为式。中点划线内是内部逻辑结构总线接口逻辑,式构成的方程组是非线性超越方程组一般,单元接收来自工控机的数据和指令后
7、,都采用牛顿迭代法等数值方法求解而求解开关角首先生成与发生频率相对应的分频次数,使,非线性方程组的牛顿迭代法的收敛性差收敛时间锁相环产生相应的系统时钟,然后总线逻辑,,较长开关角个数较大时收敛性不宜保证方程组单元通过锁存器给出的高位地址,控制,的求解在很大程度上依赖于初值的选取造成求解内存储的组数据的输出,即给出调制。困难因此许多文章提出了各种简便易行的求解方波的幅值同时逻辑根据系统时钟通过时,法文献「〕和文献〔中论述了两种不同的较钟分配电路给出存储器的低位地址,。实用的初值选取和方程组求解的方法经过反复
8、验。二“”即给出调制波的波形如果即允,、证本设计参照文献「」中的方法选用初值参许输出,读取、、三相触发照文献「选用软件中非线性方程求解的电平数据三相调制波发生逻辑电路根据逻辑从数最优化函数解方程组该函数的基本调用据中选取、、的波形或逻辑生成一、,、,格式可参看有关文献经过实际验证该方法达到一的波形以进行延拓然后送到调。,了预期效果计算程序中设定开关角数为调制波六路触发逻辑单元,单元通过触发角互锁和延制度为级调压,迭代次数次,精
