基于TMS320F2812控制的有源電力濾波器研制 2013-02-16

3 低通濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì)
利用ip-iq算法檢測(cè)諧波電流。此算法中用到的低通濾波器的性能對(duì)濾波效果影響很大。在諧波檢測(cè)算法中，增大低通濾波器的邊帶選擇性可提高檢測(cè)精度，選擇雅克比橢圓函數(shù)作為濾波器的逼近函數(shù)，并且增大濾波器的通帶衰減可增大邊帶選擇性。但精度的提高會(huì)影響濾波器的階數(shù)選擇，給濾波器的設(shè)計(jì)增加難度。利用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)出一種以最低階數(shù)滿足精確性條件的優(yōu)化低通濾波器。低通濾波器的差分方程為：
y(n)=0．004 556x(n)-0．004 487x(n-1)-0．004 487x(n-2)+0．004 556x(n-3)+2．966 026y(n-1)-2．877 028y(n-2)+0．940 865 7y(n-3) (1)
包括直流側(cè)電壓控制環(huán)節(jié)的指令電流運(yùn)算原理框圖如圖2所示。

4 控制電路硬件和軟件設(shè)計(jì)
控制電路以TMS320F2812為核心，硬件電路框圖如圖3所示。7路電流信號(hào)(負(fù)載電流iLa，iLb，iLc和補(bǔ)償電流ica，icb，icc，icN)和UC經(jīng)調(diào)理電路調(diào)理后送入ADC轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，1路usa經(jīng)調(diào)理電路變成方波送至CAP1，用TMS320F2812的捕獲單元捕獲方波的過(guò)零點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)電壓的同步。ic的調(diào)理電路中，電流傳感器檢測(cè)到的a相補(bǔ)償電流ica轉(zhuǎn)換成0～3 V電壓加到ADCINA4。若過(guò)流，比較器輸出高電平，多個(gè)過(guò)電流信號(hào)經(jīng)或非門(mén)得故障信號(hào)FLT，加到，一旦出現(xiàn)故障，TMS320F2812封鎖PWM脈沖。圖3中，TMS320F2812輸出的3．3 V PWM信號(hào)經(jīng)電平變換器74LNC4245轉(zhuǎn)換為5 V。