حلقه‌هاي قفل فاز (PLL)

پس از پرداخت، لينك دانلود فايل براي شما نشان داده مي شود

پرداخت و دانلود

حلقه قفل فاز (PLL)  براساس حذف هارمونيك‌هاي انتخابي براي كاربردهاي بهره‌برداري+ نسخه انگليسي2013

Phase-Locked Loop Based on Selective Harmonics Elimination for Utility Applications

چكيده- حلقه‌هاي قفل شده فاز (PLL) به طور گسترده در تجهيزات الكترونيكي متصل به شبكه كاربرد دارند. استفاده از يك اسيلاتور كنترل‌شده با ولتاژ مربع‌شكل به جاي بك اسيلاتور سينوسي نياز به يك ضرب‌كننده را كاهش داده، منجر به يك الگوريتم ساده PLL مي‌شود كه براي پردازنده‌هاي كم‌هزينه نيز مناسب است. عليرغم سادگي آن، ولتاژهاي معوج شبكه باعث خطاي حالت دائم فاز مي‌شوند. اين مقاله كاربرد يك شكل‌موج مربعي اصلاح‌شده را ارائه مي‌دهد كه از روش حذف هارموني انتخابي (SHE) بدست آمده است تا مشكل خطاي فاز حل شود. نتايج شبيه‌سازي و تجربي تست‌هاي حالت دائم و گذرا ارائه مي‌شوند تا اعتبار روش‌هاي تكفاز و سه‌فاز SHE-PLL به اثبات برسد. تست‌هاي انجام شده با يك آرايش درگاه قابل‌ برنامه‌نويسي (FPGA) نشان مي‌دهند كه پاسخ ديناميكي روش ارائه شده مشابه PLL كلاسيك است اما پيكربندي‌ ساده‌اي دارد.

كلمات كليدي: آرايش‌هاي با درگاه قابل برنامه‌نويسي (FPGA)، حلقه‌هاي قفل فاز (PLL)، الكترونيك قدرت.

1. 1.     مقدمه 

حلقه‌هاي قفل فاز (PLL ها) به طور گسترده در مخابرات، كنترل، اتوماسين و سيستم‌هاي ابزار دقيق به كار مي‌روند تا سنكرون‌سازي سيگنال حاصل شود. اخيرا، PLL ها كاربردهاي مختلفي را در تجهيزات الكترونيك قدرت متصل به شبكه يافته‌اند: 1) براي هماهنگي مدارهاي آتش‌زنه تريستور [1]؛ 2) براي تبديل متغيرها بين قاب مرجع‌هاي ساكن و گردشي سنكرون [2]، [3]؛ 3) براي محاسبه اغتشاشات سيستم قدرت در سيستم‌هاي پايش كيفيت توان [4]، [5]؛ و 4) براي محاسبه سيگنال‌هاي مرجع براي حلقه‌هاي داخلي كنترل در منابع غيرقابل قطع توان [5]، و مبدل‌هاي توان به كار رفته در سيستم‌هاي توزيع انرژي [3]، [7]، منجمله سيستم‌هاي بادي و فوتوولتائيك [8]. در اين كاربردها، PLL زاويه فاز و فركانس ولتاژ اصلي شبكه را تشخيص مي‌دهد. از طرف ديگر، PLL هاي سه‌فاز مولفه توالي مثبت را حتي براي شبكه‌هاي معوج و نامتعادل تشخيص مي‌دهند [3]، [20]- [9].

PLL معمولي [21]، [22] شامل يك تشخيص‌دهنده فاز (PD)، يك فيلتر حلقه (LF) و يك اسيلاتور كنترل‌شده با ولتاژ (VCO) است (مطابق شكل1).

شكل1. ساختار كلي PLL.