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1、3.4 A/D采样电路及信号调理电路对连续信号xt,按一定的时间间隔Ts抽取相应的瞬时值即通常所说的离 散化，这个过程称为采样。xt经过采样后转换为时间上离散的模拟信号 xsnTs，简称为采样信号。本系统中采集的模拟量主要是交流电压/电流计算功率用、整流输出直 流电压/电流用作脉冲调整等交流量和直流量，此外加调理电路的作用是把 采样信号进行硬件上的定标，变成DSP的A/D 口可以识别的03.3V电平以内的 信号。3.4.1 互感器电路原理及选型占R1R2R3I图3.9电压互感器原理图如图3.9，电流型电压互感器采用星格 SPT204A2mA/2mA,R1是熔断电 阻防止电流过大烧坏互感器，R2
2、为限流电阻将电压信号转化为 2mA电流信号， R3为压敏电阻起过电压保护作用，二次侧输出为 2 mA电流信号送至采样模块。5A输入2.5mA输岀图3.10电流互感器原理图如图3.10，电流互感器采用互感器采用星格 SCT254AZ，将一次侧5A交流 输入转化为2.5mA输出送至采样板。交流电压/电流采样电路交流电压/电流采样电流采样信号来自同步变压器经霍尔电压/电流传感器的电压电流源为了更清楚的阐述采样电路的工作原理，首先需对电路中的重要器件LM358 作简要说明：LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适 合于电源电 压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式
3、，在推荐的工 作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、 直流增益 模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。(1)交流电压采样电路 整流器的输入是三相三线制，无中线，交流电压采 集的是经过电流型电压互感器后的交流电流信号 ，以A相采样电路为例，如下列图 所示，输入电压经过放大电路电压跟随之后，叠加 +1.5V的直流量，确保正弦电 压的负半周上移到DSP能处理的单极性电压信号+3.3V电压范围之内：+ 12VCd4图3.11交流采样电路RdO为熔断电阻，防止电流过大；Rd1, Rd2为限流电阻，LM358作电压跟随。 滑动变阻器WdO另一侧输入+1.5V电压，将电
4、压信号变为单极性信号；电容Cd2、 Cd3起去耦作用;电阻Rd3为限流电阻，限定电路的工作电流.，使电路在一个合 适的工作状态下运行。稳压管 DdO电压设为3V,使得ADCINB1 口的输出电压基 本稳定在3V及其以下。采样之后的信号送至TMS320F2812的A/D 口进行处理。(2)交流电流采样电路 交流电流采样电路与电压采样原理根本相同，但相比 较而言，电流采样电路更为复杂，同样以 A相电流采样为例，采样电路图如下 图3.12所示：图3.12 A相交流电流采样电路如上图3.12所示，电流互感器二次侧加双向稳压管起钳位作用，使得IT1 +、IT1-两端电压保持稳定，电流采样电路等效原理图如
5、下所示:图3.13电流采样原理图如上图3.13所示，电流互感器将一次交流信号转化为2.5mA交流信号，经过LM358后转化为电压信号，+1.5V提供一个直流偏量将电压信号转化为单极 性信号，再经过调幅、滤波和电压跟随电路后送DSP处理，该信号可由下式计算：W(t)i1(t) (R1 R3) 1.5(3.2)那么输出信号u0为：R4u0(t)u1(t)1.5RnR4( 3.3)1.5u1(t)12k 10k10k直流电压电流量在系统中是控制的输出量,同时也是反应量，其采样电路如图3.14所示:+12VTCa3| 104Da13VADCINB51* Ca4104直流电压DCV经霍尔电压传感器输如直流电压采样电路，电容Ca1、Ca2作去耦用，运放LM358作电压跟随，稳压二极管使得输出端电压稳定在3V及直流电流采样原理与前述电压采样原理根本相同，请参见上面直流电压采样原理