[发明专利]基于FPGA控制的三相功率平衡装置及控制系统

摘要

本发明涉及一种基于FPGA控制的三相功率平衡装置及控制系统，包括依次连接的系统电源U_abc、输出电抗器L_abc、三相全桥逆变单元，三相全桥逆变单元的连接串联的电容C1、C2，电容C1、C2的中点连接零线电抗器L_N，零线电抗器L_N连接零线N；系统电源U_abc与输出电抗器L_abc之间连接电压互感器，输出电抗器L_abc与三相全桥逆变单元之间穿接输出电流互感器，电容C1和电容C2两端连接直流采用互感器，电压互感器、输出电流互感器和直流采用互感器通过调理电路接口连接调理电路，调理电路通过AD采样芯片连接FPGA，FPGA分别连接ARM和DSP。本发明能够有效消除配电网中三相负荷不平衡以及零线电流过大的电能质量问题，提高了输出补偿精度，具有较好的补偿效果和较高的系统可靠性。

主权项

1.一种基于FPGA控制的三相功率平衡装置，其特征在于：包括系统电源Uabc、系统电源Uabc的三相输出端连接输出电抗器Labc，输出电抗器Labc连接三相全桥逆变单元(1)，三相全桥逆变单元(1)的直流侧连接串联的电容C1和电容C2，电容C1和电容C2的中点连接零线电抗器LN，零线电抗器LN连接系统电源Uabc的零线N；所述的系统电源Uabc与输出电抗器Labc的连接公共端连接电压互感器(2)，电压互感器(2)的输出端连接控制系统(7)的调理电路接口；所述的输出电抗器Labc与三相全桥逆变单元(1)的连接公共端穿接输出电流互感器(4)，输出电流互感器(4)的输出端连接控制系统(7)的调理电路接口；所述的三相全桥逆变单元(1)的直流侧串接的电容C1和电容C2两端连接直流采用互感器(6)，直流采用互感器(6)的输出端连接控制系统(7)的调理电路接口；所述的控制系统(7)通过驱动电路(5)连接三相全桥逆变单元(1)，驱动电路(5)连接控制系统(7)的PWM脉冲输出信号端口(9)；所述的控制系统(7)包括调理电路(8)、AD采样芯片(10)、FPGA芯片(12)、DSP芯片(13)和ARM芯片(11)，所述的调理电路(8)通过采样信号总线连接AD采样芯片(10)，AD采样芯片(10)通过数据总线和控制总线连接FPGA芯片(12)，FPGA芯片(12)分别通过数据总线和控制总线连接DSP芯片(13)和ARM芯片(11)，FPGA芯片(12)通过IO信号线连接IO口Ⅱ(16)，DSP芯片(13)通过IO信号线连接IO口Ⅲ(17)，DSP芯片(13)通过PWM驱动信号线连接PWM脉冲输出信号端口(9)，ARM芯片(11)IO信号线连接IO口Ⅰ(15)，ARM芯片(11)通过通讯信号线连接通讯接口485CAN端口(14)。