基于TMS320F2812控制的有源電力濾波器研制 2013-02-16

3 低通濾波器優化設計
利用ip-iq算法檢測諧波電流。此算法中用到的低通濾波器的性能對濾波效果影響很大。在諧波檢測算法中，增大低通濾波器的邊帶選擇性可提高檢測精度，選擇雅克比橢圓函數作為濾波器的逼近函數，并且增大濾波器的通帶衰減可增大邊帶選擇性。但精度的提高會影響濾波器的階數選擇，給濾波器的設計增加難度。利用優化設計方法設計出一種以最低階數滿足精確性條件的優化低通濾波器。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)
包括直流側電壓控制環節的指令電流運算原理框圖如圖2所示。

4 控制電路硬件和軟件設計
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(負載電流iLa，iLb，iLc和補償電流ica，icb，icc，icN)和UC經調理電路調理后送入ADC轉換成數字量，1路usa經調理電路變成方波送至CAP1，用TMS320F2812的捕獲單元捕獲方波的過零點，實現與電網電壓的同步。ic的調理電路中，電流傳感器檢測到的a相補償電流ica轉換成0～3 V電壓加到ADCINA4。若過流，比較器輸出高電平，多個過電流信號經或非門得故障信號FLT，加到，一旦出現故障，TMS320F2812封鎖PWM脈沖。圖3中，TMS320F2812輸出的3．3 V PWM信號經電平變換器74LNC4245轉換為5 V。