基于DSP ARM的并聯(lián)有源電力濾波器控制器

3 有源電力濾波器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)　　

所設(shè)計(jì)的APF控制系統(tǒng)采用DSP+ARM雙核結(jié)構(gòu)。DSP完成采樣控制、A／D轉(zhuǎn)換、電壓調(diào)節(jié)和指令電流計(jì)算等功能，ARM實(shí)現(xiàn)外圍擴(kuò)展功能?！　?P>采用近年新推出的一款32位定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F2808。它具有豐富的片內(nèi)外圍設(shè)置：　　

兩個(gè)事件管理器模塊各包含兩個(gè)16位定時(shí)器。完成PWM信號(hào)產(chǎn)生、信號(hào)指示和故障保護(hù)功能；最小轉(zhuǎn)換時(shí)間為160 ns的12位ADC完成數(shù)據(jù)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(gè)指令周期為10 ns.可以很好地滿足APF控制系統(tǒng)的控制要求。

采用LPC2364型ARM芯片。它基于一個(gè)支持實(shí)時(shí)仿真和嵌入式跟蹤的ARMTTDMI.STMCPU微控制器，功能強(qiáng)大且成本效率高。支持10／100 Ethernet、全速USB2.0和CAN2.0B.具有高達(dá)512 kB的FLASH和58 kB的SRAM.可以方便地實(shí)現(xiàn)液晶顯示器與鍵盤(pán)組成的人機(jī)接口。以及與上位機(jī)的通信功能。控制系統(tǒng)框圖如圖3所示。

電網(wǎng)中的三相電壓信號(hào)、直流側(cè)電壓信號(hào)、負(fù)載電流信號(hào)以及APF輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理后送往DSP進(jìn)行轉(zhuǎn)換。DSP內(nèi)置A／D模塊具有12位分辨率、流水線結(jié)構(gòu)。根據(jù)所采樣的數(shù)據(jù)，TMS320F2808運(yùn)算得到的如與APF實(shí)際輸出的補(bǔ)償電流進(jìn)行滯環(huán)比較。輸出三相PWM信號(hào)控制變流器。同時(shí)，采用邏輯器件組成了硬件死區(qū)控制方式，配合IGBT模塊設(shè)計(jì)了相應(yīng)的邏輯硬件驅(qū)動(dòng)保護(hù)。以提高系統(tǒng)的可靠性?！　?P>DSP與ARM之間采用CAN通信方式，通信速度可達(dá)l Mb／s。能很好地滿足高速傳輸數(shù)據(jù)的要求。　　

ARM通過(guò)CAN總線調(diào)用刖D數(shù)據(jù)并擴(kuò)展FLASH芯片用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。芯片采用I／O模式的16 MB容量FLASH。板內(nèi)可擴(kuò)展8塊。利用三八譯碼器的輸出作為選通信號(hào)。主要用于儲(chǔ)存液晶屏顯示數(shù)據(jù)：ARM芯片采用標(biāo)準(zhǔn)SPI接口。與顯示板交互數(shù)據(jù)：帶有標(biāo)準(zhǔn)的232／485接口。用于上位機(jī)通訊及通訊口功能的擴(kuò)展。如打印機(jī)等?！　?P>