基于DSP ARM的并聯有源電力濾波器控制器

3 有源電力濾波器控制系統設計　　

所設計的APF控制系統采用DSP+ARM雙核結構。DSP完成采樣控制、A／D轉換、電壓調節和指令電流計算等功能，ARM實現外圍擴展功能。　　

采用近年新推出的一款32位定點數字信號處理器TMS320F2808。它具有豐富的片內外圍設置：　　

兩個事件管理器模塊各包含兩個16位定時器。完成PWM信號產生、信號指示和故障保護功能；最小轉換時間為160 ns的12位ADC完成數據采集：CAN，SCI和SPI通信接口完成快速通信功能。其最高主頻為100 MHz.單個指令周期為10 ns.可以很好地滿足APF控制系統的控制要求。

采用LPC2364型ARM芯片。它基于一個支持實時仿真和嵌入式跟蹤的ARMTTDMI.STMCPU微控制器，功能強大且成本效率高。支持10／100 Ethernet、全速USB2.0和CAN2.0B.具有高達512 kB的FLASH和58 kB的SRAM.可以方便地實現液晶顯示器與鍵盤組成的人機接口。以及與上位機的通信功能。控制系統框圖如圖3所示。

電網中的三相電壓信號、直流側電壓信號、負載電流信號以及APF輸出信號經過信號調理后送往DSP進行轉換。DSP內置A／D模塊具有12位分辨率、流水線結構。根據所采樣的數據，TMS320F2808運算得到的如與APF實際輸出的補償電流進行滯環比較。輸出三相PWM信號控制變流器。同時，采用邏輯器件組成了硬件死區控制方式，配合IGBT模塊設計了相應的邏輯硬件驅動保護。以提高系統的可靠性。　　

DSP與ARM之間采用CAN通信方式，通信速度可達l Mb／s。能很好地滿足高速傳輸數據的要求。　　

ARM通過CAN總線調用刖D數據并擴展FLASH芯片用于存儲數據。芯片采用I／O模式的16 MB容量FLASH。板內可擴展8塊。利用三八譯碼器的輸出作為選通信號。主要用于儲存液晶屏顯示數據：ARM芯片采用標準SPI接口。與顯示板交互數據：帶有標準的232／485接口。用于上位機通訊及通訊口功能的擴展。如打印機等。