价 格: | 155.00 | |
型号/规格: | CD54 10UH 2.00A | |
品牌/商标: | CHILISN (奇力新) FH(风华) | |
环保类别: | 无铅环保型 | |
主要用途: | 普通/民用电子信息产品 | |
额定电流: | 2.00A | |
额定电压: | 0.25V | |
外形尺寸: | 5.2*5.8*4.5MM |
引言
变电站综合自动化系统是将变电站的二次设备经过功能组合和优化设计,综合利用先进的多种学科技术,集成于一体的自动化系统[2][4]。从系统的结构看,全分散式的设计思想越来越显现出优越性。由于变电站的数据量和信息量大,实时性要求高,则将高性能DSP应用于变电站综合自动化的设计方案中。其内部哈佛结构使数据空间和程序空间分离,独立的总线和程序总线允许程序数据同时操作;具有独特的逆寻址方式,能高效的进行快速傅立叶变换运算降低了软件的编写困难;采用内存映射方式管理I/O,能灵活方便的扩充外围电路。
1 系统的整体结构设计
采用TI2000系列的TMS320F2812芯片为核心处理器,整体采用全分散式结构,集监测、保护、控制、远动等为一体的综合系统。系统整体结构如图1所示:
主要保护和测控单元有:(1)线路保护和测控单元;(2)主变差动和测控单元;(3)主变后备保护和测控单元;(4)电容保护和测控单元;(5)备用电源自投和测控单元;(6)电动机保护和测控单元;(7)PT保护和测控单元;(8)中央信号单元;各个保护和测控单元分散安装在监控室或一次设备附近,便于安装,维护管理。监控主机发命令给各个单元和远方调度集控中心,进行实时数据传输和信息交换。
2 各单元硬件电路设计
本系统各个保护和测控单元的硬件结构相似,分模拟量输入,核心处理器,开关量输入、输出,人机接口,通讯和电源模块六大部分。系统的硬件结构如图2所示:
2.1 模拟量输入
模拟量有线路电压、电流,及其频率,变压器油温、变电站室温等等。电力系统的电压电流信号不能直接送到A/D器件的输入端转换,而要先经PT,CT(密互感器CT05)将电压电流降低,再经精密互感器(TV)和信号调理电路(OP07,C1,R3,R4,R5),电位提升(R6,R7),限幅作用(D3,D4),限制进入DSP的电压范围在0~3V。线路电流采集电路如图3所示:
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2.2 核心处理器[3]和电源模块
CPU选用TI公司TMS320F2812DSP芯片,频率可达150MHz。通过软件?
编程可对实时采集的数字信号在短时间内进行快速傅立叶变换,即可直接提取出所需要的各次谐波进行计算和继电保护,软件和硬件的设计难度大大降低;在结构上,内部集成了丰富的外设,自带两组8选1的12位A/D输入端口,可实现并发和级联采样两种模式,已很好的满足实用需要,可实现真正的同步采样,提高了采样点的实时同步性;可支持eCAN(enhanceControllerAreaNetwork),RS232,RS485,LONWORKS,以太网,光缆,无线等等多种形式的通信。指令系统采用流水线操作,减小了指令周期到6.67ns,大大提高了计算速度和实时性;采用内存映射方式管理I/O,能灵活方便的扩充外围电路。在性能上,具有八级流水线,完全可以避免从同一地址进行读写而造成的秩序混乱。
电源采用TPS767D318电源转换芯片实现DSP所需的1.8V,1.8VA,3.3V,3.3VA电压,其中模拟地和数字地用小电阻或磁珠连接,防止电磁干扰。
2.3 开关量和人机对话部分
开关量输入、输出部分是微机保护与外部设备的联系部件,采用光电隔离器件,起信号隔离和电平转换的双重作用,主要用来接受来自外部设备的开关量输入号和向外部设备发送开关量信号。
人机对话部分包括按键(6个)、3.3V供电的液晶LCM128645ZK显示器,打印机及信号灯、音响及语音报警等,利用DSP的GPIOA,B口,连接按键和液晶
电感是开关电源中常用的元件,由于它的电流、电压相位不同,所以理论上损耗为零。电感常为储能元件,也常与电容一起用在输入滤波和输出滤波电路上, 用来平滑电流。电感也被称为扼流圈,特点是流过其上的电流有"很大的惯性".换句话说,由于磁通连续特性,电感上的电流必须是连续的,否则将会产生很大的 电压尖峰。 电感为磁性元件,自然有磁饱和的问题。有的应用允许电感饱和,有的应用允许电感从一定电流值开始进入饱和, 也有的应用不允许电感出现饱和,这要求在具体线路中进行区分。大多数情况下,电感工作在"线性区",此时电感值为一常数,不随着端电压与电流而变化。但 是,开关电源存在一个不可忽视的问题,即电感的绕线将导致两个分布参数(或寄生参数),一个是不可避免的绕线电阻,另一个是与绕制工艺、材料有关的分布式 杂散电容。杂散电容在低频时影响不大,但随频率的提高而渐显出来,当频率高到某个值以上时,电感也许变成电容特性了。如果将杂散电容"集中"为一个电容, 则从电感的等效电路可以看出在某一频率后所呈现的电容特性。 当分析电感在线路中的工作状况或者绘制电压电流波形图时,不妨考虑下面几个特点: 1. 当电感L中有电流...
其中L1的作用是滤除电源噪声对TCXO输出信号的影响。 另一种时钟是RTCCLK,用于低功耗模式下将Hammerhead唤醒。该时钟大小要求为32.768KHz,可以用普通的有源晶振或者片外系统时钟源产生。 电源设计 Hammerhead一共需要核心电压(1.5V)、射频电压(1.8V)以及逻辑电压(2.5V/2.8V/3.3V)三路电源,在芯片内部均有对应的线性稳压器,可简化电源设计。在设计电源电路时,可根据整个系统的电源使用情况、功耗要求以及Hammerhead的功率耗散来决定是否使用内部线性稳压源以及使用多大的逻辑电平。另外要注意的几点问题是: *每个电源输入引脚必须至少有一个0.1mF陶瓷滤波电容; *核心电压工作时需要较大的瞬态电流,在该电源网络上添加一个10mF的电容到地,以提供更好的电源响应; *注意区分模拟、数字电源,用磁珠对模拟、数字电源进行隔离。尤其是射频部分对电源噪声极其敏感,必要的情况下,可以单独使用一个输出1.8V的LDO给RF供电。 数字I/O Hammerhead拥有三种串行接口:标准UART端口、I2C端口以及SPI端口。其中I2C 以及SPI端口的引脚与UART引脚复用,可以通过设置Hammerhead的OMS[2:0]三个引脚的逻辑电平状态...