專利名稱：有源電力濾波器用同步數(shù)據(jù)采集電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種連接電路，特別涉及一種有源電力濾波器用同步數(shù)據(jù)采集電 路，屬于電子電路領(lǐng)域，
背景技術(shù)：
有源電力濾波器(APF)是一種用于動(dòng)態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無功的新型電力電子裝 置，通過電流互感器檢測(cè)負(fù)載電流，并通過DSP計(jì)算，提取出負(fù)載電流中的諧波成分，然后 通過PWM信號(hào)發(fā)送給內(nèi)部IGBT，控制逆變器產(chǎn)生一個(gè)和負(fù)載諧波電流大小相等，方向相反 的諧波電流注入到電網(wǎng)中，達(dá)到濾波的目的。它是一種對(duì)實(shí)時(shí)性要求比較高的電力諧波補(bǔ) 償裝置，對(duì)電網(wǎng)中三相電壓、負(fù)載中的三相電流、有源電力濾波器的三相補(bǔ)償電流等參數(shù)的 同步和測(cè)量精度要求比較高，在測(cè)量中引入的微小相位變化和誤差將會(huì)影響到有源電力濾 波器最終的補(bǔ)償精度，這就需要在采樣過程中對(duì)各相信號(hào)進(jìn)行同步采樣并且采樣精度能夠 滿足要求，因此需要開發(fā)一種針對(duì)有源電力濾波器(APF)多通道同步數(shù)據(jù)采集的電路來滿 足所需通道數(shù)目和數(shù)據(jù)同步的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)有源電力濾波器(APF)運(yùn)行時(shí)所需電網(wǎng)中三相電壓、 負(fù)載中的三相電流、三相補(bǔ)償電流等數(shù)據(jù)，需要多個(gè)通道同時(shí)采樣問題，提供一種有源電力 濾波器用同步數(shù)據(jù)采集電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)APF運(yùn)行所需的多數(shù)據(jù)同步采集，提高設(shè)備性能。本實(shí) 用新型采用DSP的IO 口來開啟多片AD的啟動(dòng)信號(hào)，讓多片AD同時(shí)采集數(shù)據(jù)從而實(shí)現(xiàn)同步； 并用譯碼器來片選AD，從而對(duì)每一片AD的每個(gè)通道所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的有源電力濾波器用同步數(shù)據(jù)采集電路，其包括有AD電路、電平轉(zhuǎn)換 電路、譯碼電路和DSP，AD電路通過電平轉(zhuǎn)換電路與DSP雙向轉(zhuǎn)換連接，另外DSP再通過譯 碼電路與AD電路單向連接。本實(shí)用新型的有源電力濾波器用同步數(shù)據(jù)采集電路，其進(jìn)一步技術(shù)方案是所述的 AD電路是AD與AD之間的連接電路，所述AD與AD之間的連接電路是由其中1片AD的數(shù)據(jù) 線與其它的系統(tǒng)所需要采集數(shù)據(jù)通道數(shù)的AD片數(shù)據(jù)線相連，其中1片AD的啟動(dòng)信號(hào)線與 其它片AD的啟動(dòng)信號(hào)線相連，其中1片AD的啟動(dòng)讀寫線與其它片AD的讀寫線相連。各片 AD的輸入信號(hào)就是所需采集的經(jīng)各個(gè)互感器轉(zhuǎn)換隔離后的電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)幅值需滿 足所選AD的輸入量程。本實(shí)用新型的有源電力濾波器用同步數(shù)據(jù)采集電路，其進(jìn)一步技術(shù)方案還可以是 所述的電平轉(zhuǎn)換電路是多片AD與一片電平轉(zhuǎn)換器組成的雙向轉(zhuǎn)換電路，通過DSP的IO 口 與其連接。如果直接將AD的輸出直接送到DSP的數(shù)據(jù)輸入引腳上，則有可能超過DSP引腳 的耐壓值(3. 3V)，此轉(zhuǎn)換電路工作電壓為5V，輸出信號(hào)電平為3. 3V，可以接受5V的輸入信 號(hào)，此轉(zhuǎn)換電路把多片AD的公共數(shù)據(jù)線集合在一起，通過DSP的IO 口來使能該電路和對(duì)其轉(zhuǎn)換方向的控制。本實(shí)用新型的有源電力濾波器用同步數(shù)據(jù)采集電路，其進(jìn)一步技術(shù)方案還可以 是所述的譯碼電路由一個(gè)譯碼器構(gòu)成，它與DSP的外部地址線以及DSP的空間片選信號(hào) XZCS0AND1連接并輸出是YO——Y7，每個(gè)輸出連接對(duì)應(yīng)的AD的片選引腳CS。DSP通過地址 的改變(XA0，XA1，XA3的組合)來改變譯碼器的輸出引腳(Y0——Y7)的狀態(tài)，從而確定對(duì) AD的選通。本實(shí)用新型的有源電力濾波器用同步數(shù)據(jù)采集電路，其進(jìn)一步技術(shù)方案還可以是 所述的DSP的14個(gè)外部數(shù)據(jù)線)(D0-XD13與電平轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)據(jù)線連接；DSP的讀寫線 與AD的讀寫線相連。DSP是本整個(gè)電路的控制核心器件，需要用到它的14個(gè)外部數(shù)據(jù)線 (XD0-XD13)，與電平轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)據(jù)線連接；它的讀寫線與AD的讀寫線相連；它的3個(gè) IO 口，GPI0F8用來對(duì)電平轉(zhuǎn)換器的選通，GPI0F9用作對(duì)電平轉(zhuǎn)換器方向的控制，GPI0F9為 低電平時(shí)電平轉(zhuǎn)換器的方向是從B到A，GPI0F9為高電平時(shí)電平轉(zhuǎn)換器的方向是從A到B， GPI0F12是AD的啟動(dòng)信號(hào)，該引腳發(fā)出一個(gè)上升沿脈沖后AD芯片開始同時(shí)采集數(shù)據(jù)，并且 開始轉(zhuǎn)換。本實(shí)用新型的有益效果是采用多片AD的擴(kuò)展來實(shí)現(xiàn)多通道的數(shù)據(jù)采集，并且共 用一個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路來實(shí)現(xiàn)多片AD的輸出數(shù)據(jù)電平轉(zhuǎn)換。通過譯碼電路可以很靈活的擴(kuò) 展所需AD的數(shù)量，可以滿足多通道的要求。將AD的啟動(dòng)信號(hào)連接在一起與DSP的一個(gè)IO 連接就可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)AD的同時(shí)采集，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)同步數(shù)據(jù)采集。

圖1是本實(shí)用新型的電路方框結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的電路原理示意圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的電路包括AD電路、電平轉(zhuǎn)換電路、DSP、譯碼電 路。所述AD電路的芯片型號(hào)是MAX125，圖中16通道由4片MAX125組成；所述電平轉(zhuǎn)換電 路的芯片型號(hào)是SN74ABT16245 ；所述DSP型號(hào)是TMS320F2812 ；所述譯碼電路芯片型號(hào)是 74LVC138。如圖2所示，4片MAX125的14個(gè)數(shù)據(jù)線(DO——D13)對(duì)應(yīng)連接在一起然后與 SN74ABT16245的輸入對(duì)應(yīng)相連；4片MAX125的讀信號(hào)RD連接在一起然后與TMS320F2812 的讀信號(hào)XRE相連；4片MAX125的寫信號(hào)WR連接在一起然后與TMS320F2812的寫信號(hào)XWE 相連；4片MAX125的轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)CONVST連接在一起然后與TMS320F2812的IO 口 GPI0F12 相連；4片MAX125的片選信號(hào)CS分別與74LVC138的Y0、Yl、Y2、Y3相連。電平轉(zhuǎn)換電路 SN74ABT16245的14個(gè)輸出數(shù)據(jù)線(1B1——2B5)與TMS320F2812的外部數(shù)據(jù)線(XD0-XD13) 對(duì)應(yīng)相連。譯碼電路74LVC138的輸入(A、B、C)分別與TMS320F2812的外部地址線(ΧΑ0, XAUXA2)對(duì)應(yīng)相連；74LVC138的片選信號(hào)G2A與TMS320F2812的空間片選信號(hào)XZCS0AND1 相連。首先在DSP中來配置MAX125的工作模式，DSP向4片MAX125中分別寫入數(shù)據(jù) 0x0003,設(shè)置工作4片MAX125的工作模式都為A組的四個(gè)通道同步采樣，設(shè)置完成后用DSP的GPI0F12發(fā)送一個(gè)啟動(dòng)脈沖來同時(shí)啟動(dòng)4片MAX125進(jìn)行采樣、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)；等待12us以后 DSP再去分別讀取轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1.一種有源電力濾波器用同步數(shù)據(jù)采集電路，其特征在于所述的同步數(shù)據(jù)采集電路 包括有AD電路、電平轉(zhuǎn)換電路、譯碼電路和DSP，AD電路通過電平轉(zhuǎn)換電路與DSP雙向轉(zhuǎn)換 連接，另外DSP再通過譯碼電路與AD電路單向連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源電力濾波器用同步數(shù)據(jù)采集電路，其特征在于所述的AD 電路是AD與AD之間的連接電路，所述AD與AD之間的連接電路是由其中1片AD的數(shù)據(jù)線 與其它的系統(tǒng)所需要采集數(shù)據(jù)通道數(shù)的AD片數(shù)據(jù)線相連，其中1片AD的啟動(dòng)信號(hào)線與其 它片AD的啟動(dòng)信號(hào)線相連，其中1片AD的啟動(dòng)讀寫線與其它片AD的讀寫線相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源電力濾波器用同步數(shù)據(jù)采集電路，其特征在于所述的電 平轉(zhuǎn)換電路是多片AD與一片電平轉(zhuǎn)換器組成的雙向轉(zhuǎn)換電路，通過DSP的IO 口與其連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源電力濾波器用同步數(shù)據(jù)采集電路，其特征在于所述的譯 碼電路由一個(gè)譯碼器構(gòu)成，它與DSP的外部地址線以及DSP的空間片選信號(hào))(ZCS0AND1連 接并輸出是YO——Y7，每個(gè)輸出連接對(duì)應(yīng)的AD的片選引腳CS。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源電力濾波器用同步數(shù)據(jù)采集電路，其特征在于所述的 DSP的14個(gè)外部數(shù)據(jù)線)(D0-XD13與電平轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)據(jù)線連接；DSP的讀寫線與AD的 讀寫線相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種有源電力濾波器用同步數(shù)據(jù)采集電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)APF運(yùn)行所需的多數(shù)據(jù)同步采集，提高設(shè)備性能。本實(shí)用新型采用DSP的IO口來開啟多片AD的啟動(dòng)信號(hào)，讓多片AD同時(shí)采集數(shù)據(jù)從而實(shí)現(xiàn)同步；并用譯碼器來片選AD，從而對(duì)每一片AD的每個(gè)通道所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取。本實(shí)用新型的有源電力濾波器用同步數(shù)據(jù)采集電路，其包括有AD電路、電平轉(zhuǎn)換電路、譯碼電路和DSP，AD電路通過電平轉(zhuǎn)換電路與DSP雙向轉(zhuǎn)換連接，另外DSP再通過譯碼電路與AD電路單向連接。
文檔編號(hào)H02J3/18GK201928026SQ20102068775
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者石泉 申請(qǐng)人:南京亞派科技實(shí)業(yè)有限公司