[实用新型]一种基于微处理器芯片的电能质量综合治理装置

说明书

本实用新型提供一种基于微处理器芯片的电能质量综合治理装置，其包括用于输出PWM脉冲信号的TXF5002芯片、开关管功率电路、开关驱动电路、滤波电路，TXF5002芯片的GPIO管脚通过开关驱动电路与开关管功率电路连接，TXF5002芯片用于将各相电流电压模拟信号进行采样，形成PWM脉冲信号通过开关驱动电路被耦合以控制开关管功率电路的功率开关的切换，并经过滤波电路滤波后将得到的电流注入电网。本实用新型利用TXF5002芯片作为唯一的处理器能够实现无功补偿、不平衡调节及谐波治理的电能质量综合治理功能。

技术领域

本实用新型涉及微电子技术领域，尤其涉及一种基于微处理器芯片的电能质量综合治理装置。

背景技术

电能质量综合治理装置是用于低压配电用户侧，治理三相电流不平衡,无功补偿及谐波治理的综合电能质量治理装置。

目前，市面上现有的无功补偿、不平衡调节和电能质量综合治理方案绝大部分采用TI芯片+Altera或者Xilinx的FPGA/CPLD芯片的结合方案，TI芯片实现算法模块的控制，Altera或者Xilinx的FPGA/CPLD芯片实现PWM调制。

然而，为了实现复杂的功能，某些场合需要多颗TI芯片+Altera或者Xilinx的FPGA/CPLD的架构。其次，TI芯片+Altera或者Xilinx的FPGA/CPLD架构整个方案的设计都是需要用户自主开发所有的代码，工作难度大。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种面积小，功能强大，可以实现无功补偿、不平衡调节及谐波治理的电能质量综合治理装置。

为了实现上述的主要目的，本实用新型提供的一种基于微处理器芯片的电能质量综合治理装置，其包括用于输出PWM脉冲信号的TXF5002芯片、开关管功率电路、开关驱动电路、滤波电路，所述TXF5002芯片的GPIO管脚通过所述开关驱动电路与所述开关管功率电路连接，所述TXF5002芯片用于将各相电流电压模拟信号进行采样，形成PWM脉冲信号通过所述开关驱动电路被耦合以控制所述开关管功率电路的功率开关的切换，并经过所述滤波电路滤波后将得到的电流注入电网；所述开关管功率电路包括第一拓扑单元、第二拓扑单元、第三拓扑单元，所述第一拓扑单元、第二拓扑单元、第三拓扑单元的电源端连接至直流电源两端，所述第一拓扑单元、第二拓扑单元、第三拓扑单元的输出端连接至所述滤波电路。

进一步的方案中，所述开关管功率电路还包括串联连接在所述直流电源之间的两个分压电容，用于对所述直流电源进行分压，两个所述分压电容的连接点为所述直流电源的分压中点，两个所述分压电容的连接点与所述第一拓扑单元、第二拓扑单元、第三拓扑单元的分压中点连接。

更进一步的方案中，所述滤波电路包括相互连接的滤波电感、滤波电容，所述滤波电感包括电感L1、电感L2、电感L3、电感L4、电感L5和电感L6，所述滤波电容包括电容C1、电容C2、电容C3，电容C1、电容C2、电容C3的非公共端分别连接至电感L1的第一端和电感L4的第二端之间、电感L2的第一端和电感L5的第二端之间、电感L3的第一端和电感L6的第二端之间，电感L1、电感L2、电感L3的第一端分别连接至所述第一拓扑单元、第二拓扑单元、第三拓扑单元的输出端，电感L4、电感L5和电感L6的第一端分别与电网连接。

更进一步的方案中，所述第一拓扑单元、第二拓扑单元、第三拓扑单元均为1字型拓扑单元。

更进一步的方案中，所述第一拓扑单元均包括开关器件T1、开关器件T2、开关器件T3、开关器件T4、钳位二极管D1和钳位二极管D2，开关器件T1的第一端连接所述直流电源的正端，开关器件T4的第二端连接所述直流电源的负端，开关器件T1的第二端经由二极管D1连接所述直流电源的分压中点，开关器件T3的第二端经由二极管D2连接所述直流电源的分压中点，开关器件T2第二端和开关器件T3的第一端相连并作为所述第一拓扑单元输出端。