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基于FPGA的有源濾波器系統(tǒng)硬件設計

  • 資源大小:3047 K
  • 上傳時間: 2023-06-03
  • 上傳用戶:1208020161
  • 資源積分:2 下載積分
  • 標      簽: FPGA

資 源 簡 介

由于各種非線性電力電子裝置的和功率開關器件的廣泛應用產(chǎn)生了諧波。隨著對電能質量要求的不斷提高,各種治理諧波的電力電子裝置就產(chǎn)生了。諧波治理的方法主要有無源濾波技術和有源電力濾波器技術。傳統(tǒng)的方法采用LC 無源濾波器,與無源濾波器相比有源電力濾波器具有很大的優(yōu)越性,因此越來越多的應用到治理諧波污染中。隨著以DSP 和FPGA 的高速發(fā)展,以全數(shù)字化控制技術實現(xiàn)的有源電力濾波器必將更多的應用到諧波裝置中去。本文深入分析了諧波治理的研究背景意義和有源濾波器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。介紹了有源濾波器的基本的工作原理;分類;諧波的檢測方法和控制策略,在各個方法的比較上選用基于瞬時無功功率理論的諧波檢測法對諧波電流進行了檢測。并提出了一種基于 DSP 及FPGA 控制的有源電力濾波器的設計方案,重點研究了三相并聯(lián)型有源濾波器的控制系統(tǒng)及硬件設計。本文還對系統(tǒng)的功率器件進行了分析并選用IGBT 作為其開關器件。設計了IGBT 驅動及保護電路,利用理論分析和仿真結果設定了系統(tǒng)直流側電容和輸出電感的參數(shù)。對整個系統(tǒng)進行了Simulink 仿真實驗,選用DSP 和和FPGA 作為核心處理芯片,DSP 用來采集數(shù)據(jù)并檢測諧波,F(xiàn)PGA 用來實現(xiàn)PWM 脈沖的輸出。設計并調試出非線性負載,傳感器采集,電流電壓調理電路,主電路,過零檢測電路,IGBT 的驅動及吸收緩沖電路。并在此基礎上搭建出了試驗平臺。給出了DSP 及FPGA 的軟件設計思想和流程。

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