专利名称：有源电力滤波器用同步数据采集电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种连接电路，特别涉及一种有源电力滤波器用同步数据采集电 路，属于电子电路领域，
背景技术：
有源电力滤波器(APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装 置，通过电流互感器检测负载电流，并通过DSP计算，提取出负载电流中的谐波成分，然后 通过PWM信号发送给内部IGBT，控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等，方向相反 的谐波电流注入到电网中，达到滤波的目的。它是一种对实时性要求比较高的电力谐波补 偿装置，对电网中三相电压、负载中的三相电流、有源电力滤波器的三相补偿电流等参数的 同步和测量精度要求比较高，在测量中引入的微小相位变化和误差将会影响到有源电力滤 波器最终的补偿精度，这就需要在采样过程中对各相信号进行同步采样并且采样精度能够 满足要求，因此需要开发一种针对有源电力滤波器(APF)多通道同步数据采集的电路来满 足所需通道数目和数据同步的要求。
发明内容本实用新型的目的在于针对有源电力滤波器(APF)运行时所需电网中三相电压、 负载中的三相电流、三相补偿电流等数据，需要多个通道同时采样问题，提供一种有源电力 滤波器用同步数据采集电路，实现对APF运行所需的多数据同步采集，提高设备性能。本实 用新型采用DSP的IO 口来开启多片AD的启动信号，让多片AD同时采集数据从而实现同步； 并用译码器来片选AD，从而对每一片AD的每个通道所采集的数据进行读取。本实用新型是通过以下技术方案实现的本实用新型的有源电力滤波器用同步数据采集电路，其包括有AD电路、电平转换 电路、译码电路和DSP，AD电路通过电平转换电路与DSP双向转换连接，另外DSP再通过译 码电路与AD电路单向连接。本实用新型的有源电力滤波器用同步数据采集电路，其进一步技术方案是所述的 AD电路是AD与AD之间的连接电路，所述AD与AD之间的连接电路是由其中1片AD的数据 线与其它的系统所需要采集数据通道数的AD片数据线相连，其中1片AD的启动信号线与 其它片AD的启动信号线相连，其中1片AD的启动读写线与其它片AD的读写线相连。各片 AD的输入信号就是所需采集的经各个互感器转换隔离后的电压信号，该电压信号幅值需满 足所选AD的输入量程。本实用新型的有源电力滤波器用同步数据采集电路，其进一步技术方案还可以是 所述的电平转换电路是多片AD与一片电平转换器组成的双向转换电路，通过DSP的IO 口 与其连接。如果直接将AD的输出直接送到DSP的数据输入引脚上，则有可能超过DSP引脚 的耐压值(3. 3V)，此转换电路工作电压为5V，输出信号电平为3. 3V，可以接受5V的输入信 号，此转换电路把多片AD的公共数据线集合在一起，通过DSP的IO 口来使能该电路和对其转换方向的控制。本实用新型的有源电力滤波器用同步数据采集电路，其进一步技术方案还可以 是所述的译码电路由一个译码器构成，它与DSP的外部地址线以及DSP的空间片选信号 XZCS0AND1连接并输出是YO——Y7，每个输出连接对应的AD的片选引脚CS。DSP通过地址 的改变(XA0，XA1，XA3的组合)来改变译码器的输出引脚(Y0——Y7)的状态，从而确定对 AD的选通。本实用新型的有源电力滤波器用同步数据采集电路，其进一步技术方案还可以是 所述的DSP的14个外部数据线)(D0-XD13与电平转换器输出的数据线连接；DSP的读写线 与AD的读写线相连。DSP是本整个电路的控制核心器件，需要用到它的14个外部数据线 (XD0-XD13)，与电平转换器输出的数据线连接；它的读写线与AD的读写线相连；它的3个 IO 口，GPI0F8用来对电平转换器的选通，GPI0F9用作对电平转换器方向的控制，GPI0F9为 低电平时电平转换器的方向是从B到A，GPI0F9为高电平时电平转换器的方向是从A到B， GPI0F12是AD的启动信号，该引脚发出一个上升沿脉冲后AD芯片开始同时采集数据，并且 开始转换。本实用新型的有益效果是采用多片AD的扩展来实现多通道的数据采集，并且共 用一个电平转换电路来实现多片AD的输出数据电平转换。通过译码电路可以很灵活的扩 展所需AD的数量，可以满足多通道的要求。将AD的启动信号连接在一起与DSP的一个IO 连接就可以实现多个AD的同时采集，进而实现同步数据采集。
图1是本实用新型的电路方框结构示意图。图2是本实用新型的电路原理示意图。
具体实施方式
根据图1、图2所示，本实用新型的电路包括AD电路、电平转换电路、DSP、译码电 路。所述AD电路的芯片型号是MAX125，图中16通道由4片MAX125组成；所述电平转换电 路的芯片型号是SN74ABT16245 ；所述DSP型号是TMS320F2812 ；所述译码电路芯片型号是 74LVC138。如图2所示，4片MAX125的14个数据线(DO——D13)对应连接在一起然后与 SN74ABT16245的输入对应相连；4片MAX125的读信号RD连接在一起然后与TMS320F2812 的读信号XRE相连；4片MAX125的写信号WR连接在一起然后与TMS320F2812的写信号XWE 相连；4片MAX125的转换启动信号CONVST连接在一起然后与TMS320F2812的IO 口 GPI0F12 相连；4片MAX125的片选信号CS分别与74LVC138的Y0、Yl、Y2、Y3相连。电平转换电路 SN74ABT16245的14个输出数据线(1B1——2B5)与TMS320F2812的外部数据线(XD0-XD13) 对应相连。译码电路74LVC138的输入(A、B、C)分别与TMS320F2812的外部地址线(ΧΑ0, XAUXA2)对应相连；74LVC138的片选信号G2A与TMS320F2812的空间片选信号XZCS0AND1 相连。首先在DSP中来配置MAX125的工作模式，DSP向4片MAX125中分别写入数据 0x0003,设置工作4片MAX125的工作模式都为A组的四个通道同步采样，设置完成后用DSP的GPI0F12发送一个启动脉冲来同时启动4片MAX125进行采样、转换数据；等待12us以后 DSP再去分别读取转换好的数据。
权利要求1.一种有源电力滤波器用同步数据采集电路，其特征在于所述的同步数据采集电路 包括有AD电路、电平转换电路、译码电路和DSP，AD电路通过电平转换电路与DSP双向转换 连接，另外DSP再通过译码电路与AD电路单向连接。
2.根据权利要求1所述的有源电力滤波器用同步数据采集电路，其特征在于所述的AD 电路是AD与AD之间的连接电路，所述AD与AD之间的连接电路是由其中1片AD的数据线 与其它的系统所需要采集数据通道数的AD片数据线相连，其中1片AD的启动信号线与其 它片AD的启动信号线相连，其中1片AD的启动读写线与其它片AD的读写线相连。
3.根据权利要求1所述的有源电力滤波器用同步数据采集电路，其特征在于所述的电 平转换电路是多片AD与一片电平转换器组成的双向转换电路，通过DSP的IO 口与其连接。
4.根据权利要求1所述的有源电力滤波器用同步数据采集电路，其特征在于所述的译 码电路由一个译码器构成，它与DSP的外部地址线以及DSP的空间片选信号)(ZCS0AND1连 接并输出是YO——Y7，每个输出连接对应的AD的片选引脚CS。
5.根据权利要求1所述的有源电力滤波器用同步数据采集电路，其特征在于所述的 DSP的14个外部数据线)(D0-XD13与电平转换器输出的数据线连接；DSP的读写线与AD的 读写线相连。
专利摘要本实用新型公开了一种有源电力滤波器用同步数据采集电路，实现对APF运行所需的多数据同步采集，提高设备性能。本实用新型采用DSP的IO口来开启多片AD的启动信号，让多片AD同时采集数据从而实现同步；并用译码器来片选AD，从而对每一片AD的每个通道所采集的数据进行读取。本实用新型的有源电力滤波器用同步数据采集电路，其包括有AD电路、电平转换电路、译码电路和DSP，AD电路通过电平转换电路与DSP双向转换连接，另外DSP再通过译码电路与AD电路单向连接。
文档编号H02J3/18GK201928026SQ20102068775
公开日2011年8月10日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者石泉 申请人:南京亚派科技实业有限公司