[发明专利]基于FPGA电路的直流分量提取方法、装置及系统

权利要求书

1.一种基于FPGA电路的直流分量提取方法，其特征在于，包括：

获取外部主控器发送的控制指令；

当所述控制指令为第一指令时，每隔N1个单位时间采集模数转换电路转换的变压器的数据，共采集N2个采样数据；

对所述N2个数据求和取平均值作为采集误差；

当所述控制指令为第二指令时，根据所述采集误差对所述模数转换电路新转换的数据进行误差修正；

依次将误差修正后的数据存入RAM区，直到存满为止；

当所述RAM区存满时，累加所述RAM区的数据得到寄存器数据；

根据所述寄存器数据并按照先进先出原则获取所述变压器对应的直流分量。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA电路的直流分量提取方法，其特征在于，在所述获取外部主控器发送的控制指令之前还包括：

接收所述外部主控器发送的初始化配置参数；

根据所述初始化配置参数设置所述N1和N2的值、设置所述模数转换电路的采样周期以及设置所述RAM区的深度值。

3.一种基于FPGA电路的直流分量提取装置，其特征在于，包括：

接收单元，用于获取外部主控器发送的控制指令；

采集单元，用于当所述控制指令为第一指令时，每隔N1个单位时间采集模数转换电路转换的变压器的数据，共采集N2个采样数据；

误差获取单元，用于对所述N2个数据求和取平均值作为采集误差；

误差修正单元，用于当所述控制指令为第二指令时，根据所述采集误差对所述模数转换电路新转换的数据进行误差修正；

存储单元，用于依次将误差修正后的数据存入RAM区，直到存满为止；

寄存器单元，用于当所述RAM区存满时，累加所述RAM区的数据得到寄存器数据；

直流分量获取单元，根据所述寄存器数据并按照先进先出原则获取所述变压器对应的直流分量。

4.根据权利要求3所述的基于FPGA电路的直流分量提取装置，其特征在于，还包括：

初始化单元，用于接收所述外部主控器发送的初始化配置参数；

参数配置单元，用于根据所述初始化配置参数设置所述N1和N2的值、设置所述模数转换电路的采样周期以及设置所述RAM区的深度值。

5.一种直流分量提取系统，其特征在于，包括权利要求3或4所述的基于FPGA电路的直流分量提取装置，还包括：

电压采样电路，用于采集变压器的第一线电压和第二线电压；

与所述电压采样电路连接的运算放大电路，用于对所述第一线电压和所述第二线电压按比例缩放；

与所述运算放大电路连接的模数转换电路，用于对缩放后的第一线电压和第二线电压对应的模拟信号转换为数字信号；

其中，所述基于FPGA电路的直流分量提取装置与所述模数转换电路和外部主控器连接。

6.根据权利要求5所述的直流分量提取系统，其特征在于，还包括：

设置在所述电压采样电路和所述运算放大电路之间的滤波电路，用于对所述第一线电压和所述第二线电压滤波。

7.根据权利要求5所述的直流分量提取系统，其特征在于，还包括：

通讯电路，用于所述基于FPGA电路的直流分量提取装置和所述外部主控器通信。

8.根据权利要求7所述的直流分量提取系统，其特征在于，所述通讯电路包括光纤收发器。

9.根据权利要求8所述的直流分量提取系统，其特征在于，还包括：

电源转换电路，用于将外部电源电压转换为所述运算放大电路、所述基于FPGA电路的直流分量提取装置、所述模数转换电路和所述通讯电路需要的电压。

10.根据权利要求9所述的直流分量提取系统，其特征在于，所述电源转换电路为所述运算放大电路转换的电压为15V、所述电源转换电路为所述基于FPGA电路的直流分量提取装置转换的电压为3.3V或1.8V、所述电源转换电路为所述模数转换电路转换的电压为5V、所述电源转换电路为所述光纤收发器转换的电压为3.3V。