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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(wǎng)絡(luò) 收藏

摘要:介紹了一種基于智能的設(shè)計,該以模塊化的形式,能夠控制多個斷路器實現(xiàn)故障保護。重點敘述了的硬件系統(tǒng)構(gòu)成,包括信號調(diào)理電路、脫扣控制電路和GPRS通信模塊電路。設(shè)計出的智能控制器具有結(jié)構(gòu)靈活、可靠性高、通信能力強、智能化程度高等特點。
關(guān)鍵詞:群組控制器;GPRS;;;

0 引言
智能電網(wǎng)的發(fā)展,對低壓電器的智能化提出了較高的要求,目前國內(nèi)使用較多的小型斷路器的智能化穩(wěn)定性不夠,在于其體積較小,將信號采集電路、動作執(zhí)行和智能脫扣器都安裝在本體內(nèi),開關(guān)內(nèi)的強電場產(chǎn)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(xiàn)對多個斷路器的監(jiān)控。

1 控制器的總體結(jié)構(gòu)
群組智能控制器的核心采用 TMS320F2812芯片,輔以 EPM3128芯片來實現(xiàn)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(diào)理電路和脫扣控制電路等。為適應(yīng)智能電網(wǎng)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(wǎng)中。

2 控制器的硬件設(shè)計
所采集的多個斷路器的電壓、電流等信號,經(jīng)過信號調(diào)理電路進行調(diào)理后送入DSP處理器,經(jīng)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(xiàn)脫扣。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/190655.htm

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2.1 信號調(diào)理電路模塊設(shè)計
信號調(diào)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(yīng)較大的動態(tài)范圍,提高A/D采樣分辨率,使變換后的數(shù)字信號盡可能準(zhǔn)確反映模擬信號的大小,設(shè)計了兩路放大環(huán)節(jié)。一路有較大的放大倍數(shù),放大小電流時的信號;另一路放大倍數(shù)較小,進行大電流時的信號放大。因為A/D轉(zhuǎn)換器的信號輸入范圍有限,為防止大電流信號時產(chǎn)生過高的輸入電壓,對檢測電路和A/D轉(zhuǎn)換器造成損壞,設(shè)計了電平限幅保護電路。

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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(zhuǎn)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(shè)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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關(guān)鍵詞: CPLD DSP 低壓斷路器 控制器

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