單相電源濾波器將是下述內(nèi)容的主要介紹對(duì)象，通過這篇文章，小編希望大家可以對(duì)它的相關(guān)情況以及信息有所認(rèn)識(shí)和了解，詳細(xì)內(nèi)容如下。

一、單相電源濾波器及其作用

單相電源濾波器是一種電子設(shè)備，其作用是濾除電源中的噪聲和其他干擾信號(hào)，以確保完整的電源信號(hào)傳輸?shù)侥繕?biāo)設(shè)備中。在大多數(shù)情況下，電源中存在的雜波信號(hào)和其他干擾信號(hào)會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備的性能，從而導(dǎo)致設(shè)備錯(cuò)誤操作、故障、或者其他不良影響。因此，單相電源濾波器的出現(xiàn)，對(duì)于提高設(shè)備性能和穩(wěn)定性具有非常重要的作用。本文旨在闡述單相電源濾波器的重要性和功能，并對(duì)其工作原理和應(yīng)用進(jìn)行介紹。

對(duì)于現(xiàn)代電子應(yīng)用產(chǎn)品，電源噪聲和其他干擾信號(hào)是非常普遍的，因?yàn)殡娫赐ǔＰ枰鄠€(gè)部件協(xié)作，使得整個(gè)系統(tǒng)工作在正確的電壓和電流范圍中。但是，即便是最好的設(shè)計(jì)也會(huì)被周圍環(huán)境中的電源噪聲影響。這些電源噪聲可能來自于周圍環(huán)境，包括來自于其他電氣設(shè)備和電子設(shè)備、磁場、輻射、和其他雜音。另外，電源設(shè)備自身也會(huì)產(chǎn)生電源噪聲和干擾信號(hào)，如開關(guān)電源和變壓器，它們可以生成高頻干擾信號(hào)并進(jìn)入電源線路中。因此，為了使設(shè)備能夠在正確的電壓和電流下穩(wěn)定地運(yùn)行，需要利用單相電源濾波器來濾除電源中的噪聲和干擾信號(hào)。

單相電源濾波器的主要功能是去除電源中的雜波和其他噪聲，使得電源信號(hào)更加純凈和穩(wěn)定。當(dāng)人們使用電子設(shè)備時(shí)，希望設(shè)備能夠在正確的電壓和電流下運(yùn)行，以避免任何設(shè)備故障或損壞。單相電源濾波器可以減少電源中的噪聲和雜波信號(hào)，防止它們進(jìn)入設(shè)備，從而保護(hù)設(shè)備正常運(yùn)行。特別是在高頻應(yīng)用中，雜波和干擾信號(hào)會(huì)對(duì)電路和設(shè)備造成更大的風(fēng)險(xiǎn)。在無線電通信中，這些雜波和干擾信號(hào)可以偽造或妨礙通信信號(hào)，降低通信效率。

二、單相電源濾波器設(shè)計(jì)實(shí)例

單相并聯(lián)型有源電力濾波器的硬件系統(tǒng)主要由APF主電路、DSP控制板、信號(hào)采樣調(diào)理電路、MOSFET驅(qū)動(dòng)電路等組成，本設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用TMS320F28335作為主控芯片。

由于有源電力濾波器對(duì)實(shí)時(shí)性和高效性要求比較高，所以本文的主控芯片選擇了TI公司的TMS320F28335。TMS320F28335是TI的2000系列中新推出的一款32位的具有浮點(diǎn)內(nèi)核的DSP芯片，也是目前工業(yè)控制領(lǐng)域最先進(jìn)的處理器之一。

其主頻高達(dá)150MHz(6.67nS時(shí)鐘周期)，內(nèi)核電壓1.9V/1.8V，IO口電壓為3.3V;具有IEEE-754單精度浮點(diǎn)運(yùn)算單元(FTU)，16×16和32×32介質(zhì)訪問控制(MAC)運(yùn)算，哈佛總算結(jié)構(gòu)，快速中斷響應(yīng)和處理;16位或32位外部接口，可處理超過2M×16位地址范圍;片內(nèi)存儲(chǔ)器256K×16位Flash存儲(chǔ)器，34K×16位單口隨機(jī)存儲(chǔ)器(SARAM)，1K×16位一次性可編程(OTP)ROM[8]。

系統(tǒng)通過傳感器將采集到的信號(hào)先送到采樣調(diào)理電路，經(jīng)過調(diào)理后的信號(hào)輸入DSP控制板進(jìn)行諧波計(jì)算，計(jì)算得出的指令信號(hào)來控制APF主電路的工作，最終主電路輸出的電壓與電網(wǎng)電壓的壓差作用在濾波電感L上，從而產(chǎn)生補(bǔ)償電流注入電網(wǎng)，補(bǔ)償了諧波和無功電流，使電網(wǎng)電流信號(hào)呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的正弦波形。系統(tǒng)軟件包括主程序和中斷程序。

主程序中主要完成初始化，對(duì)系統(tǒng)變量進(jìn)行定義并且對(duì)系統(tǒng)中斷向量以及引腳初始化進(jìn)行設(shè)置。主要包括CPU及外設(shè)時(shí)鐘的設(shè)置、EPWM模塊初始化、ADC模塊初始化、GPIO初始化、外部中斷配置，完成初始化后程序然后進(jìn)入循環(huán)狀態(tài)，等待中斷的到來。

中斷程序主要由外部中斷子程序和定時(shí)器周期中斷子程序組成。外部中斷子程序用來實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)電壓同步，正余弦表復(fù)位，開啟定時(shí)器工作，其通過不斷檢測方波信號(hào)的上升沿來初始化系統(tǒng)計(jì)數(shù)值，然后復(fù)位正余弦表。

定時(shí)器周期中斷子程序中負(fù)責(zé)所有的控制過程，包括AD采樣、正弦表地址移位、諧波計(jì)算、低通濾波、直流側(cè)電壓PI控制、補(bǔ)償電流指令控制、PWM信號(hào)生成等。設(shè)計(jì)中設(shè)置采樣周期為6.4kHz，由定時(shí)器觸發(fā)AD采樣，然后進(jìn)入諧波計(jì)算部分，依次進(jìn)行數(shù)字低通濾波、直流側(cè)電壓控制、PI+三角波比較生成PWM信號(hào)。

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