交流电源均流输出系统的信号采集装置及处理方法

摘要

本发明公开了一种交流电源均流输出系统的信号采集装置及处理方法，属于交流电源均流输出领域。该信号采集装置分别对交流电源和均流电源的每一单相电源进行电流和电压采集，使采集到的信号更加准确，从而提高了微处理器对交流电源的均流控制精度，且该信号处理方法可以精确地检测交流电源和均流电源中每一单相电源的幅值、频率和相位，从而进一步提高微处理器对交流电源的均流控制精度，防止负载烧毁。

主权项

一种基于交流电源均流输出系统的信号采集装置的信号处理方法，包括微处理器、三个第一电流采样模块、三个第一电压采样模块、3*N个第二电流采样模块和3*N个第二电压采样模块，N为大于零的整数，其中交流电源的每一相均分别通过一个第一电流采样模块、一个第一电压采样模块连接该微处理器；所述第一电流采样模块用于采集交流电源中对应单相电源的电流并发送给微处理器，且所述第一电压采样模块用于采集交流电源中对应单相电源的电压并发送给微处理器；所述微处理器用于对该交流电源进行均流控制，并输出N个均流电源，且每一均流电源的每一相均分别通过一个第二电流采样模块、一个第二电压采样模块连接该微处理器；所述第二电流采样模块用于采集对应均流电源中单相电源的电流并发送给微处理器，且所述第二电压采样模块用于采集对应均流电源中单相电源的电压并发送给微处理器；其特征在于该微处理器还分别对该交流电源中每一单相电源的电流、电压以及多个均流电源中每一单相电源的电流、电压进行处理，从而分别获得电流和电压的幅值、频率和相位，交流电源或者均流电源中单相电源的电流和电压信号处理过程按照以下步骤进行：A、分别对电流和电压信号进行数字混频、窗函数滤波和傅里叶变换，由此获得电流和电压信号的幅值；B、分别对经步骤A处理后的电流和电压信号分频段滤波，实现了电流和电压信号频率的滤波，由此获得电流和电压信号的频率，并分别对经步骤A处理后的电流和电压信号进行全通滤波，实现了电流和电压信号相位的滤波；C、分别对经全通滤波后的电流和电压信号进行双闭环数字控制；D、分别对经步骤C处理后的电流和电压信号采用改进的过零点检测方法进行锁相；E、分别对经锁相后的电流信号和电压信号进行滤波处理，转换成矩形方波，并将电流信号的矩形方波与电压信号的矩形方波进行异或处理，测量经异或处理后波形的宽度，获得微处理器的定时计数值T0，根据公式计算出该单相电源的相位，其中Tc表示微处理器的指令周期，T表示交流电源的周期。