基于數字鎖相技術的交流采樣及其信號處理

　　摘要 現在一些場合對應急電源切換的時間要求越來越高，快速采集交流電壓信號并進行實時處理，是實現準確快速切換的關鍵，本文采用 TMS320LF2407 作為逆變控制芯片，并在此基礎上采用數字化鎖相技術、RC 低通濾波和諧波補償處理等方法，實現了交流電壓信號的準確與快速的實時采集，為應急電源的正確、快速切換控制奠定了基礎。

　　關鍵詞：DSP；同步采樣；信號處理

　　Sampling and Disposing of the AC Voltage

　　Signal Based on Digite Phase Locked Loop

　　Liu Hui Li Duoshan

　　（Lianxin Power Supply Co.，Ltd， Hefei 230088）

　　Abstract In such fields， the switching speed between bypass of emergency power supply（EPS） and main power supply be required more strict. So that， it is an important to sample and dispose of the AC voltage signal fast and accurately. A inverter based on TMS320LF2407 chip is presented， digital phase locked loop and RC lowpass and compensated harmonic error methods be taken， it realize sampling and disposing of the AC voltage signal fast and accurately， so that it also ensure the switching process accurate and rapidly.

　　Key words：DSP；synchronization sampling；signal dispose

　　1 引言 2 同步定點采樣

　　現在對應急電源性能的要求越來越高，如：在 在工程中，瞬時采樣常用的采樣方法是對信號

　　某些不能斷光源場合（隧道、地鐵等），采用的是高 進行定時采樣，也即每兩個相鄰的采樣點間的時間

　　強氣體放電燈（如高壓鈉燈、金屬鹵素燈等），高強 間隔是固定的，采樣的速度滿足香農采樣定理即可。

　　氣體放電燈的特性均為：當斷電時間大于 5ms 時， 但是，隨機定時采樣對瞬時快速判斷有很大難度，

　　高強氣體放電燈將斷電熄滅，要等其冷卻后才能重 雖然可以采用真有效值等算法進行數據處理，但反

　　新啟動，在這些場合必須實現應急電源的快速切換。 應速度過于滯后，不宜用作快速判斷的方法。同步

　　應急電源的實時性控制的要求越來越高，交流市電 定點數采樣法，即對一個周期信號，在一個固定的

　　的正確判斷是實現快速切換的一個重要方面，傳統 周期內，不是以固定的時間間隔來決定采樣點，而

　　的電壓采樣電路多采用整流與濾波電路構成，由于 是在一個周期內采樣固定的點數，這些采樣點間的

　　濾波電容具有時延特性，很難滿足快速判斷的要求， 時間間隔相等。采樣序列和時間的對應關系如下：

　　只有采用瞬時交流采樣電路才能滿足快速判斷的要 采樣序列：X（1），X（2），X（3），X（4），X（5），X（6），

　　求。所以，交流電壓信號實時采集和信號處理獲得 X（7），……

　　高質量交流電壓信號，它是應急電源進行實時性控 采樣時刻：0，t，2t，3t，4t，5t，6t，……

　　制的基本要求，本文在基于數字鎖相同步基礎上， 其中，t=T/m（T 為被測信號的周期，m 為一個

　　進行交流電壓信號的實時采集和處理，通過這些技 周期內的采樣點數）。

　　術，實現了交流電壓信號的準確與快速的實時采集， 同步定點數采樣就是以被測信號的零點作為采

　　為應急電源的正確、快速切換控制奠定了基礎。 樣的起始點，在被測信號的一個完整周期內采樣固