基于DSP 28335的單相有源濾波控制器設計
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4 注意的問(wèn)題
4．1 電壓過(guò)零干擾的處理
由于在該控制器設計中用過(guò)零檢測及正余弦查表的方式代替了圖1中的PLL和正弦、余弦發(fā)生電路。在該控制器設計中采用LM339比較器檢測電壓過(guò)零時(shí)刻，電壓過(guò)零點(diǎn)的檢測對于準確檢測出補償量十分重要，若電壓過(guò)零點(diǎn)檢測不準，則不能保證同步采樣，導致計算補償量不準。電壓過(guò)零的實(shí)現是通過(guò)對電壓信號經(jīng)過(guò)電壓比較器，轉換為方波信號，DSP 28335捕捉上升沿時(shí)刻進(jìn)而確定周期的開(kāi)始。由于傳感器輸出不是理想平滑的電壓信號，在過(guò)零點(diǎn)處，電壓的微小波動(dòng)會(huì )使比較器的輸出有很多毛刺。
這樣的毛刺小方波會(huì )被DSP 28335捕捉到，從而使周期開(kāi)始判斷失誤，導致補償量計算誤差，為了解決上述問(wèn)題，比較器前加濾波電路，去除高頻外，還利用DSP 28335的管腳輸入濾波功能，配置輸入量化寄存器GPxQUAL在精度允許的情況下，對輸入方波邊沿的毛刺進(jìn)行濾波。
4．2 數字濾波的選擇
數字LPF根據結構分為無(wú)限沖擊響應濾波器(IIR)和有限沖擊響應濾波器(FIR)。實(shí)現相同的功能，FIR階數要比IIR高幾倍，存在運算速度慢，占用空間大的不足，結合諧波檢測要求實(shí)時(shí)性的要求，選擇IIR，在此采用二階巴特沃斯LPF，系數利用Matlab的Filter Designers設計。
5 實(shí)驗結果
在設計的軟硬件實(shí)現方案基礎上搭建了實(shí)驗裝置。整體結構如圖4所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/161030.htm
功率單元采用智能功率模塊PS21865-P。基于實(shí)驗安全的考慮電源側用調壓器調壓，使得系統工作在低電壓小電流條件下。非線(xiàn)性負載接二極管全橋整流，再接阻感負載。電感用調壓器的二次線(xiàn)圈，調節電感，改變負載電流畸變程度，觀(guān)察補償效果。實(shí)驗主要參數：電源電壓us=30 V；直流側電壓Udc=50 V；L=4．5 mH；RL=2 Ω；環(huán)寬0．2 A；采樣頻率25．6 kHz；最高開(kāi)關(guān)頻率fmax=12．8 kHz。實(shí)驗波形如圖5所示。
由圖可見(jiàn)，設計的基于DSP 28335的單相有源濾波控制器實(shí)時(shí)性好，補償后電源側電流具有很好的正弦性，且延時(shí)小，具有很好的補償效果。
6 結論
采用具有浮點(diǎn)運算功能的DSP 28335作為處理器，設計了單相有源濾波器控制器，該控制器的突出特點(diǎn)是控制精度高，實(shí)現簡(jiǎn)單。由實(shí)驗結果可知，采用該方案的控制器能夠快速準確地檢測、補償諧波電流，具有很好的工程應用價(jià)值。
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