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        基于DSP+CPLD的低壓斷路器群組控制器研究

        作者: 時間:2012-03-13 來源:網絡 收藏

        摘要:介紹了一種基于智能的設計,該以模塊化的形式,能夠控制多個斷路器實現故障保護。重點敘述了的硬件系統構成,包括信號調理電路、脫扣控制電路和GPRS通信模塊電路。設計出的智能控制器具有結構靈活、可靠性高、通信能力強、智能化程度高等特點。
        關鍵詞:群組控制器;GPRS;

        0 引言
        智能電網的發展,對低壓電器的智能化提出了較高的要求,目前國內使用較多的小型斷路器的智能化穩定性不夠,在于其體積較小,將信號采集電路、動作執行和智能脫扣器都安裝在本體內,開關內的強電場產生的電磁干擾和高溫,使得斷路器可靠性降低。本文介紹的智能控制器脫離于斷路器本體,并且能夠連接多個斷路器,實現對多個斷路器的監控。

        1 控制器的總體結構
        群組智能控制器的核心采用 TMS320F2812芯片,輔以 EPM3128芯片來實現鍵盤和液晶的時序邏輯,減少擴展芯片帶來的體積問題,外圍電路主要包括信號調理電路和脫扣控制電路等。為適應智能電網的無線通信,在智能控制器中添加GPRS模塊,使得斷路器能夠更好地融入到智能電網中。

        2 控制器的硬件設計
        所采集的多個斷路器的電壓、電流等信號,經過信號調理電路進行調理后送入DSP處理器,經過信號的變換、運算和判斷等處理,斷路器有故障時通過脫扣電路實現脫扣。系統總體結構框圖如圖1所示。

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/190655.htm

        a.jpg


        2.1 信號調理電路模塊設計
        信號調理模塊的主要功能,一是低通濾波,濾除高頻噪聲;二是信號放大,由于檢測電流范圍較大,為適應較大的動態范圍,提高A/D采樣分辨率,使變換后的數字信號盡可能準確反映模擬信號的大小,設計了兩路放大環節。一路有較大的放大倍數,放大小電流時的信號;另一路放大倍數較小,進行大電流時的信號放大。因為A/D轉換器的信號輸入范圍有限,為防止大電流信號時產生過高的輸入電壓,對檢測電路和A/D轉換器造成損壞,設計了電平限幅保護電路。

        b.jpg


        圖2為每一相大電流信號濾波、平移、放大和限幅電路。由于A/D轉換器輸入電壓范圍為0~3 V;而輸入信號是直流偏移電平為0 V的交變正弦波,所以設計電平偏移電路抬高電流信號。低通濾波和信號放大由兩級運放組成。

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