具有双核处理器的有源供暖温度控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电能质量谐波治理领域，涉及一种滤波器，具体地说是一种具有双核处理器的有源供暖温度控制器。
【背景技术】
[0002]随着电网中非线性和时变性负荷的各种变频调速装置、整流器等负荷容量不断增长，电力电子装置的开关动作向电网中注入了大量的谐波和次谐波分量，导致供电网络电能质量造成严重的污染，大量的谐波和无功电流注入供电系统，造成系统效率变低，功率因数变差，并对其他设备和装置产生扰动，严重威胁电网的电能质量和电力设备的安全运行，而供电方及电力系统设备、用户及其用电电器对电能质量的要求越来越高，这一矛盾使谐波污染问题更为重视。如何抑制电网谐波，改善电能质量成为近年来研究的热点，有源电力滤波器(APF)以其良好额动态响应速度和补偿特性，在理论和实际应用方面的研究都得到了广泛重视。
[0003]有源滤波要求真正实现无极差的连续补偿及动态跟踪补偿，响应速度快，电流检测和电流跟踪控制的延时直接影响到APF的补偿性能，为了提高有源电力滤波器的补偿性能，目前大多方案采用DSP+FPGA或双DSP的方案，这种方案硬件分离元件多、处理速度慢，从而影响有源滤波器的可靠性和性能。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种具有双核处理器的有源供暖温度控制器，本发明产品结构简单，可实现复杂的谐波检测算法、实时控制和通讯，提高了有源电力滤波器的补偿精度。
[0005]为了解决以上技术问题，本发明提供一种具有双核处理器的有源供暖温度控制器，包括数据采集模块、中央处理单元、光纤驱动模块、人机界面和I/O接口电路，光纤驱动模块的输入端连接中央处理单元，I/o接口电路和人机界面与中央处理单元连接；
前述中央处理单元包括DSP核和ARM核，DSP内核用于支持高强度的实时处理计算，ARM用于负责非实时任务；
前述DSP核包括谐波电流检测模块、直流稳压控制模块、电流跟踪控制模块和PffM脉冲产生模块，谐波电流检测模块和直流稳压控制模块连接电流跟踪控制模块，电流跟踪控制模块连接PWM脉冲产生模块，DSP内核负责谐波电流检测、直流侧电压稳压控制、电流跟踪控制和产生PffM脉冲，保证控制算法的时效性和可靠性；
前述ARM核包括保护和容错模块以及通讯模块，所述保护和容错模块分别连接I/O接口电路和通讯模块，所述通讯模块连接人机界面，所述ARM内核负责对APF进行监控保护容错处理和通讯功能。
[0006]本发明进一步限定的技术方案是:
前述数据采集模块包括信号调理电路和A/D转换芯片，信号调理电路和A/D转换芯片用于将电网的三相电压、负载的三相电流、直流侧的电压和APF的电流模拟信号转变成DSP识别的数字信号。
[0007]前述A/D转换芯片的型号为AD7938 ;中央处理单元的型号为0MAP-L138，采用C6748 DSP内核与ARM9内核的双核结构，单位内核频率为300MHz ;中央处理单元中使用eCAP捕获模块实现对电网电压锁相；中央处理单元中利用增强型高分辨率eHRPWM模块产生驱动脉冲。
[0008]本发明可以完全采用现有模块或器件作为相应单元，将其组合连接在一起即可实现上述技术方案，因此切实可行。
[0009]本发明的有益效果是:
中央处理单元采用DSP内核与ARM内核的双核结构，可实现高达300 MHz的单位内核频率，充分利用DSP内核支持高强度的实时处理计算，同时让ARM负责非实时任务。其中，DSP内核负责谐波电流检测、直流侧电压稳压控制、电流跟踪控制和产生PffM脉冲，保证控制算法的时效性和可靠性，ARM内核核负责对APF进行监控保护容错处理和通讯功能。
[0010]其ARM内核负责监控控制器和滤波装置是否处于正常运行状态，当发现有源滤波器出现过流、过压或功率单元过温时，向功率单元发出封锁信号或向断路器发出跳闸信号；同时ARM核负责实现与人机界面和后台进行通讯和数据管理。
[0011]所述的数据采样模块，包括信号调理电路和A/D转换芯片，负责把电网的三相电压、负载的三相电流、直流侧的电压和APF的电流模拟信号转变成DSP识别的数字信号。
[0012]所述的双核处理器，其DSP核负责对采集到的电压、电流信息的运算把谐波电流从复杂电流中分离出来，产生指令电流，并根据指令电流与APF输出电流比较产生的误差进行跟踪控制，形成驱动主电路逆变器开关的脉冲信号，同时DSP核实现控制逆变器直流侧的电压稳定。
[0013]该控制器硬件结构简单，可实现复杂的谐波检测算法、实时控制和通讯，提高了有源电力滤波器的补偿精度。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的结构原理图；
图2为本发明的中央处理器内部原理图。
【具体实施方式】
[0015]实施例1
本实施例提供一种具有双核处理器的有源供暖温度控制器，结构如图1、图2所示，包括数据采集模块、中央处理单元、FTLF1321光纤驱动模块、人机界面和I/O接口电路，FTLF1321光纤驱动模块的输入端连接中央处理单元，I/O接口电路和人机界面与中央处理单元连接；
中央处理单元包括DSP核和ARM核，DSP内核用于支持高强度的实时处理计算，ARM用于负责非实时任务；DSP核包括谐波电流检测模块、直流稳压控制模块、电流跟踪控制模块和PffM脉冲产生模块，谐波电流检测模块和直流稳压控制模块连接电流跟踪控制模块，电流跟踪控制模块连接PWM脉冲产生模块，DSP内核负责谐波电流检测、直流侧电压稳压控制、电流跟踪控制和产生PWM脉冲，保证控制算法的时效性和可靠性；ARM核包括保护和容错模块以及通讯模块，所述保护和容错模块分别连接I/O接口电路和通讯模块，所述通讯模块连接人机界面，所述ARM内核负责对APF进行监控保护容错处理和通讯功能。
[0016]其中，数据采集模块包括信号调理电路和A/D转换芯片，信号调理电路和A/D转换芯片用于将电网的三相电压、负载的三相电流、直流侧的电压和APF的电流模拟信号转变成DSP识别的数字信号；A/D转换芯片的型号为AD7938 ;中央处理单元的型号为0MAP-L138，采用C6748 DSP内核与ARM9内核的双核结构，单位内核频率为300MHz ;中央处理单元中使用eCAP捕获模块实现对电网电压锁相；中央处理单元中利用增强型高分辨率eHRPWM模块产生驱动脉冲。
[0017]以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
【主权项】
1.具有双核处理器的有源供暖温度控制器，包括数据采集模块、中央处理单元、光纤驱动模块、人机界面和I/o接口电路，其特征在于，所述光纤驱动模块的输入端连接中央处理单元，所述I/o接口电路和人机界面与中央处理单元连接； 所述中央处理单元包括DSP核和ARM核，所述DSP内核用于支持高强度的实时处理计算，所述ARM用于负责非实时任务； 所述DSP核包括谐波电流检测模块、直流稳压控制模块、电流跟踪控制模块和PffM脉冲产生模块，所述谐波电流检测模块和直流稳压控制模块连接电流跟踪控制模块，所述电流跟踪控制模块连接PWM脉冲产生模块，所述DSP内核负责谐波电流检测、直流侧电压稳压控制、电流跟踪控制和产生PWM脉冲，保证控制算法的时效性和可靠性； 所述ARM核包括保护和容错模块以及通讯模块，所述保护和容错模块分别连接I/O接口电路和通讯模块，所述通讯模块连接人机界面，所述ARM内核负责对APF进行监控保护容错处理和通讯功能。2.根据权利要求1所述的具有双核处理器的有源供暖温度控制器，其特征在于，所述数据采集模块包括信号调理电路和A/D转换芯片，所述信号调理电路和A/D转换芯片用于将电网的三相电压、负载的三相电流、直流侧的电压和APF的电流模拟信号转变成DSP识别的数字信号。3.根据权利要求1所述的具有双核处理器的有源供暖温度控制器，其特征在于，所述中央处理单元中使用eCAP捕获模块实现对电网电压锁相。4.根据权利要求1所述的具有双核处理器的有源供暖温度控制器，其特征在于，所述中央处理单元中利用增强型高分辨率eHRPWM模块产生驱动脉冲。
【专利摘要】本发明公开了一种具有双核处理器的有源供暖温度控制器，包括数据采集模块、中央处理单元、光纤驱动模块、人机界面和I/O接口电路，光纤驱动模块的输入端连接中央处理单元，I/O接口电路和人机界面与中央处理单元连接；前述中央处理单元包括DSP核和ARM核，DSP内核用于支持高强度的实时处理计算，ARM用于负责非实时任务；发明产品结构简单，可实现复杂的谐波检测算法、实时控制和通讯，提高了有源电力滤波器的补偿精度。
【IPC分类】H02J3/01
【公开号】CN105098780
【申请号】CN201510567331
【发明人】孙宏春, 解伟, 孙凡
【申请人】江苏恒春智能科技有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月8日