[实用新型]精度可调的同步正弦信号发生器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种精度可调的同步正弦信号发生器。

背景技术：

随着电力工业发展，电弧炉、变频器等非线性、冲击性负荷对电能质量造成严重污染，在产生大量的无功功率的同时也引起了电网波形的畸变，而谐波的存在增加了输电导线上的损耗，导致电能质量下降，影响电力系统安全稳定运行，影响电气设备正常工作，尤其是对电能质量变化敏感的高科技、高智能化设备。因而谐波以及已经成为污染电网和危害其它设备的“公害”。为了解决上述有害的谐波对公用电网和其它设备的危害，消除其不良影响，目前采用电力有源滤波装置，而现在采用的电力有源滤波器控制器中谐波检测算法采用模拟电路实现时，通常同步正弦信号采用单独的单片机实现，增加了控制器的复杂性。例如专利(ZL 200520015371.3)电力有源滤波用的余弦信号发生装置，采用单片机89C52作为标准信号发生装置，增加了系统的复杂性，而且单片机程序易受干扰而“跑飞”，程序发生死机，一般需要“看门狗”电路，增加了系统的复杂性，此外由于89C52的工作频率较低，实现高开关频率的运算时，输出波形精度较差。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种克服传统的正弦信号发生装置的不足，提供了一种改良的、精度可调的标准正弦波信号发生器。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

精度可调的同步正弦信号发生器，其组成包括：可编程逻辑器件，所述的可编程逻辑器件分别连接电压同步电路、数模转换器和电源，所述的可编程逻辑器件内置正弦函数表，所述的可编程逻辑器件采用EPF10K10LC84，所述的数模转换器采用12位并行数模转换器TLV5619。

有益效果：

1.本实用新型选择了可编程器件CPLD作为标准正弦波信号发生单元，编程方便，抗干扰，程序不易跑飞，正弦波输出精度编程可调。

2.本实用新型保证的输出正弦波周期T_c＝0.02s(f＝50Hz)，根据公式T_c＝NT_CP，T_cp为可调时钟(通过软件来设置)，N为采样的点数。T_cp根据不同的输出精度，随采样点数的变化而变化，但是要求最后的T_cp为固定的周期0.02S，从而保证输出标准的正弦波与输入的信号是同步的。

3.本实用新型为了高精度输出采用了12位并行D/A，所以内置正弦函数表是12位的。将一个完整的正弦波用12位表示，从中等距选择1024个点，并将其作为正弦波的采样点存于存储器中。

4.根据不同的场合要求可以选择不同的正弦波精度，因此在本实用新型中设置精度调节按键的状态来决定输出的精度，通过精度调节按键给出的高，低电平来实现不同的四种状态，当精度调节按键E1，E2的状态为00时，采样为1024个点，高精度输出，当精度调节按键E1，E2的状态为01时，采样为512个点，当精度调节按键E1，E2的状态为10时，采样为256个点，当精度调节按键E1，E2的状态为11时，采样为128个点。

附图说明：

附图1是本实用新型的结构示意图。

附图2是采样精度设置的示意图。

附图3是电源电路原理图。

附图4是电压同步信号产生电路图

附图5是可编程器件电路原理图。

附图6是数模转换原理图。

附图7是可编程器件内部程序流程图。

附图8是可编程器件输出并行数字信号与输出同步正弦信号波形图。

具体实施方式：

实施例1：

精度可调的同步正弦信号发生器，其组成包括：可编程逻辑器件3，所述的可编程逻辑器件分别连接电压同步电路2、数模转换器4和电源1，所述的可编程逻辑器件内置正弦函数表，所述的可编程逻辑器件采用EPF10K10LC84，所述的数模转换器采用12位并行数模转换器TLV5619。

方法为首先对50Hz正弦波信号进行采样，然后通过电压同步电路将正弦信号转变为50Hz的方波脉冲信号，输入到可编程逻辑器件芯片的SQU端，作为输出无失真正弦波的触发信号。可编程逻辑器件在接收到外部触发信号后，开始查找存储在可编程逻辑器件内部的正弦波二进制表。可编程逻辑器件在调用数表的同时启动数模转换器，同步输出正弦波。此发明考虑到在不同的场合对正弦波精度要求的不同，还设置了外部按键E1、E2来控制采样的点数以此来调节输出的精度。