[实用新型]一种FPGA的电流互感器非线性校正装置

说明书

本实用新型公开了一种FPGA的电流互感器非线性校正装置。它包括：FPGA控制电路、FLASH存储电路、SDRAM存储电路、A/D转换电路、D/A转换电路、电源电路、JTAG下载电路、交互电路、VGA显示电路。电源电路为整个系统提供所需电源；JTAG下载电路下载的程序可通过总线将程序固化到FLASH存储电路中；FPGA控制电路通过采样控制单元控制A/D模数转换电路，并利用地址译码与读写控制单元将数据通过总线送入SDRAM存储电路；可根据交互电路的状态调取SDRAM存储电路中的对应的数据在VGA显示电路显示；校正好的电流互感器输出信号经由D/A转换电路转换成模拟信号供电力系统使用。本实用新型具有使用方便，系统稳定，可推广性强等优点，可用于保证电力系统的稳定运行。

技术领域

本实用新型涉及电流互感器领域，具体涉及一种FPGA的电流互感器非线性校正装置。

背景技术

电流互感器的稳定运行对于电力系统的监测与保护具有重要意义。电流互感器作为一种测量和保护型设备，在电力应用和保护中发挥着十分重要的作用，但是其非线性特性却影响着其测量的精度。当通入大电流时，电流互感器的磁滞特性明显，非线性特性也更加明显。为了减小电流互感器的非线性问题将使二次电流发生畸变失真，造成继电保护误操作和延时等动作，需要在满足系统性能的前提下实现实时的电流互感器非线性校正。目前的非线性校正方法有基于分治算法的分段线性拟合方法，软件补偿方法，神经网络等，是处理非线性非线失真的重要算法。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供了一种FPGA的电流互感器非线性校正装置，并将所述方法嵌入FPGA中，达到实时对电流互感器的二次电流进行检测和对畸变的二次电流波形进行非线性校正，并可在VGA显示电路上查看原始信号，畸变后的信号和校正后的信号波形，工作人员可以在确保校正结果正确的情况下，将输出信号接入电力系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种FPGA的电流互感器非线性校正装置，包括：FPGA控制电路、FLASH存储电路、SDRAM存储电路、A/D转换电路、D/A 转换电路、电源电路、JTAG下载电路、交互电路、VGA显示电路，所述的FPGA控制电路分别与A/D转换电路、D/A转换电路、电源电路、JTAG下载电路相连；所述FLASH存储电路、SDRAM存储电路通过数据，地址及控制总线与FPGA控制电路相连；

优选的，FPGA控制电路作为核心处理器，非线性校正系统主控芯片选用ALTERA公司的EP4CE6E22C8N芯片，用于搭载一种FPGA的电流互感器非线性校正装置的算法；

优选的，FLASH存储电路，采用型号为W25Q16的FLASH闪存芯片，用于存储一种FPGA的电流互感器非线性校正装置的算法的程序，能够掉电保持数据，实现掉电程序不丢失；

优选的，SDRAM存储电路，采用型号W9812G6KH6芯片作为系统的大容量扩展存储器，用于存储ADC采集模块采集到的大量电流数据值；

优选的，A/D转换电路采用高精度AD7606芯片，用于将电流互感器输出和输入的模拟信号的数据采样，信号波形经过A/D转换电路转换成数字信号后送给FPGA控制器处理；

优选的，D/A转换电路采用AD9767芯片，用于将FPGA处理后的数据，即校正后的信号经过D/A转换电路转换成模拟信号输出；

优选的，电源电路5V电源通过LM1117芯片转换3.3V电压，用于FLASH存储电路和SDRAM存储电路等供电；使用NCP1529型专用DC-DC降压器，转换成输出为2.5V和1.2V 的电源，其中2.5V电源用于PLL电路和JTAG下载电路供电，1.2V电源用于FPGA内核供电；

优选的，JTAG下载电路采用EPCS1SI8芯片，用将设计好的配置文件下载到FPGA中，用于对处理器进行编程；