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智能电网相关技术文章基于MAX125转换器和TMS320LF2407A芯片实现电能质量监控系统的设计
1、引言
电路系统电能质量监控的实时性要求较高，不仅含有频率、电压、电流、有功、无功、谐波分量、序分量等，而且有些采集的特征量频率变化快而且复杂，如暂态突变量、高频的故障行波等，普通的采集处理方法对多路进行采样计算显得困难甚至难以实现，为了克服以上不足，满足现代电力系统的要求，将先进的数字信号处理技术应用到电力系统中充分发挥其快速强大的运算及并行运行处理能力，满足电力系统监控实时性和处理算法的复杂性等要求，并为不断发展的新理论和新算法应用于电力系统的实践奠定技术基础。
以TMS320LF2407A型DSP为控制核心，设计了响应快、延时小和没有相位偏移的电能质量监控系统，在整个控制系统中，信号采集单元的转换精度决定整个控制系统性能的优劣。TMS320LF2407带有内置采样和保持电路的10位模/数转换器，但只能接收0V－3.3V的单极性信号，对于交流信号需要另外设计限幅升压电路，同一排序器内各通道的串扰严重，所以10位的转换精度难以满足高性能系统的要求，由于本应用对采集精度要求高，要求采用14位A/D转换器，所以采用Maxim公司的MAX125型转换器作为信号采集单元的核心。
2、 MAX125的特性和工作原理
MAX125是8通道高速14位模/数转换器，它内设采样/保持器（T/H），单次转换时间为3μs，通过对MAX125写控制字，可以使之工作于单通道转换，也可以使之工作于多通道的连续转换，且其转换数据具有缓冲功能，DSP可以方便地读取，MAX125采用双极性供电，输入电压范围为±5V，转换器的最高输入过电压高达±17V，而且某个通道的损坏不会影响整个电路的正常工作，表1给出MAX125的工作模式，MAX125较好地满足了精度要求，通过合理的控制电路设计，该数据采集通道能较好地满足系统的实时性要求，图1示出MAX125的内部结构。
