鎖相環(huán)原理簡(jiǎn)介課件

1、鎖相環(huán)PLL (Phase-Locked Loop)吳歡第1頁(yè)，共17頁(yè)。1.鎖相環(huán)基本概念定義：能夠自動(dòng)跟蹤輸入信號(hào)頻率與相位的閉環(huán)控制系統(tǒng)分類(lèi)： 光伏并網(wǎng)中的作用：保證并網(wǎng)電流與電網(wǎng)電壓嚴(yán)格同相同頻模擬鎖相環(huán)(APLL)數(shù)字鎖相環(huán)(DPLL)混合鎖相環(huán)(HPLL)軟件鎖相環(huán)(SPLL)第2頁(yè)，共17頁(yè)。2. 鎖相環(huán)的工作原理相位差電壓濾波直流電壓VCO頻率、相位第3頁(yè)，共17頁(yè)。3. 模擬鎖相環(huán)很小時(shí)：拉氏變換：第4頁(yè)，共17頁(yè)。LF是一個(gè)低通濾波器(a)無(wú)源RC低通濾波器(b)有源RC低通濾波器一般地，令第5頁(yè)，共17頁(yè)。容易得到LF的傳遞函數(shù)當(dāng)放大系數(shù)A很大時(shí)，第6頁(yè)，共17頁(yè)。在的作

2、用下，壓控振蕩器輸出頻率和輸入信號(hào)頻率的偏差為：由引起的相差為拉氏變換：第7頁(yè)，共17頁(yè)。 鎖相環(huán)路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)之前，和參考頻率不同，經(jīng)過(guò)PLL的控制作用，總可以使。進(jìn)入穩(wěn)態(tài)之后，輸出信號(hào)和輸入信號(hào)存在一個(gè)相位差。第8頁(yè)，共17頁(yè)。第9頁(yè)，共17頁(yè)。仿真結(jié)果第10頁(yè)，共17頁(yè)。模擬鎖相環(huán)存在的問(wèn)題硬件電路復(fù)雜硬件電路本身難以克服的難題零點(diǎn)漂移器件飽和必須初始校準(zhǔn)等第11頁(yè)，共17頁(yè)。4. 軟件鎖相環(huán)SPLL的基本原理輸入信號(hào)：經(jīng)過(guò)整形的TTL電平信號(hào)鑒相軟件：識(shí)別采樣信號(hào)和輸入信號(hào)之間的相位差環(huán)路濾波程序：控制相位校正的速度與精度可編程控制計(jì)數(shù)器：計(jì)數(shù)周期受環(huán)路濾波程序控制第12頁(yè)，共17頁(yè)。4.1 鑒相取周期（或頻率）作為檢測(cè)量輸入信號(hào)為電網(wǎng)電壓采樣后通過(guò)硬件電路整形與其同步的TTL方波信號(hào)捕獲模塊捕捉到TTL上升沿，獲得電網(wǎng)電壓周期和相位SPWM信號(hào)由DSP內(nèi)部軟件產(chǎn)生，所以DSP明確了解并網(wǎng)電流的周期和相位得到參考輸入信號(hào) 和反饋采樣信號(hào)第13頁(yè)，共17頁(yè)。4.2 環(huán)路濾波逐次逼近算法 使載波周期TPR長(zhǎng)度減1使載波周期TPR長(zhǎng)度加1優(yōu)點(diǎn)：超調(diào)量為0缺點(diǎn)：鎖相速度較慢第14頁(yè)，共17頁(yè)。最優(yōu)時(shí)間PLLa、輸入信號(hào)b、輸出信號(hào)c、鑒相器輸出優(yōu)點(diǎn)：鎖相速度快，僅需兩個(gè)周期缺點(diǎn)：超調(diào)量大，導(dǎo)致逆變器輸出波形劇烈震蕩第15頁(yè)，共17頁(yè)。有限脈沖響應(yīng)PLLa、輸入