【正文】 voltage part, high and low voltage side data asynchronous munication circuit realization in CPLD/FPGA, chip selection and the circuit implementation and debugging of the various parts. Finally it gives the overall system simulation, testing and hardware debugging。5. 除此以外 ,傳統(tǒng)的電磁式電流互感器還具有鐵磁共振、磁滯效應(yīng)等不利于測(cè)量的因素。光電混合是目前很有潛力的互感器，它的發(fā)展和完善是進(jìn)來(lái)電流檢測(cè)新技術(shù)發(fā)展的杰出代表。適應(yīng)了電力計(jì)量與保護(hù)數(shù)字化，微機(jī)化和自動(dòng)化發(fā)展的潮流。美國(guó)、日本、法國(guó)和前蘇聯(lián)等國(guó)先后研制出多種光電電≥電互感器樣機(jī)，并在實(shí)際高壓電站長(zhǎng)期運(yùn)行。我國(guó)光電電流互感器的研究始于七十年代，以 1 982 年在上海召開(kāi)的“激光工業(yè)應(yīng)用座談會(huì)“為起步，主要研究單位有電子部 26所和 34所、清華大學(xué)、電力科學(xué)研究院、陜西電力局中心試驗(yàn)所 j上?；ジ衅鲝S、北方交通大學(xué)、華中科技大學(xué)、湖南大學(xué)等都在光電式電流互感器的研究中投入了很多人力和物力，也取得了一定的成果， 但是其中大部分僅限于實(shí)驗(yàn)室探索階段。經(jīng)過(guò)門年的電網(wǎng)改造，電網(wǎng)的綜合自動(dòng)化水平得到了很大的提高，對(duì)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)瞬態(tài)保護(hù)提出了更快速的要求。把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光脈沖后，經(jīng)由光纖傳輸?shù)较路降孛娴慕邮掌魈幚聿⒆x取數(shù)值。目前研究最具代表性的主要全光式光電電流互感器（ MOCT）有源型光電電流互感器（ HOCT） . 有源型 有源型又可稱為混合型（簡(jiǎn)稱為 HOCT）。但是該芯片正常工作功耗比較大（ 25mA 左右），這將需要更大的功率來(lái)支持高壓側(cè)電子線路的工作，勢(shì)必帶來(lái)高壓側(cè)電源設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，同時(shí)使整個(gè)系統(tǒng)的起始工作的最小電力母線電流變大，減小了系統(tǒng)的測(cè)量范圍。 有源型光電電流互感器優(yōu)點(diǎn)是長(zhǎng)期穩(wěn)定性好，在現(xiàn)代電子器件可靠行高、性能穩(wěn)定的條件下易于實(shí)現(xiàn)精度高、輸出大的實(shí)用型產(chǎn)品。 全光纖型光電電流互感器實(shí)際上也是無(wú)源型的，只是傳感頭即是光纖本身（而無(wú)源型光電電流互感器的傳感頭一般是磁光晶體，不同于全光纖型的傳感器是特殊繞制的光纖傳感頭），其余與無(wú)源型完全一樣。 有源型光電電流互感器中，基于 V/F 變換的電流互感器需要非常大的電源來(lái)驅(qū)動(dòng) V/F 變換，而目前所設(shè)計(jì)的電源很難達(dá)到要求，因此本文決定采用 A/D轉(zhuǎn)換式光電電流互感器。目前電源技術(shù)已逐步發(fā)展成為一門多學(xué)科互相滲透的綜合性技術(shù)學(xué)科。 電容電流取能供電 由于系統(tǒng)電壓在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的變化范圍較母線電流要小得多，所以對(duì)高壓側(cè)電源的設(shè)計(jì)可以考慮通過(guò)高壓母線環(huán)周圍存在的電場(chǎng)來(lái)取能。但其設(shè)計(jì)存在各種設(shè)計(jì)難點(diǎn)，如必須采取措施對(duì)溫度進(jìn)行自動(dòng)控制，受激光輸出功率的限制，其中的二極管的工作壽命有限等等。載流母線上的被測(cè)電流小到幾十或幾百安，大到幾千或幾十遷安，這樣的大電流必須經(jīng)過(guò)取樣，并把它變換成低的電壓信號(hào)才能輸入到發(fā)送端的電子電路。 眾所周知，理想濾波電路的頻率響應(yīng)在銅帶范圍內(nèi)應(yīng)該具有最大的線性移位和幅值，但是在其阻帶范圍內(nèi)其幅值是零。若需要沒(méi)有增益的信號(hào)，運(yùn)算放大器就是一個(gè)電壓跟隨器。必然要用到模數(shù)轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)稱 A/D 轉(zhuǎn)換器，以及驅(qū)動(dòng)它工作的時(shí)序電路。各引腳的功能如下： ● VREF 為外接參考電壓輸入端； ● +IN、 IN 為外接差動(dòng)模擬信號(hào)輸入端； ● +Vcc、 GND 為供電電源接入端； ● CS/SHDN 為片選 /關(guān)斷控制端； ● DCLOCK 為時(shí)鐘輸入端； ● DOUT 為 A/D 轉(zhuǎn)換的數(shù)字結(jié)果串行輸出端 2 工作時(shí)序 ADS8320 與微處理器或其它數(shù)字系統(tǒng)采用同步 3 線串行接口進(jìn)行通信，其工作時(shí)序如圖3 所示。傳統(tǒng)互感器體積和重量都比較大，利用光纖良好的抗干擾、電絕緣等優(yōu)點(diǎn) 可以從根本上解決這些缺點(diǎn)，電壓等級(jí)越高，越能體現(xiàn)出采用光纖的優(yōu)點(diǎn)。 光纖選擇 高壓側(cè)采樣的數(shù)字信號(hào)可以通過(guò)無(wú)線電波和超聲波等方法傳送到低壓側(cè)，但是這些方法抗干擾能力較差。實(shí)現(xiàn)了該種電流互感器的設(shè) 計(jì)。 （ 5）低壓側(cè)接受裝置參考高壓側(cè)的傳輸設(shè)置，采用脈沖同時(shí)計(jì)數(shù)，使得低壓側(cè)可以正確接受高壓側(cè)傳送光信號(hào)的信息。信陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào)， 1997,10（ 3） :6467. [16]阿瑟。付老師嚴(yán)于律己，寬以待人的胸懷和修養(yǎng)是我學(xué)習(xí)的楷模。 20xx， :8485 [12]羅蘇南，葉妙元 .電子式互感器的研究進(jìn)展 .江蘇電機(jī)工程 .:5154 [13]張軍正，劉彬 .光纖高壓電流傳感頭的設(shè)計(jì) .儀器儀表與裝置 .:57 [14]段雄鷹，鄒積巖，張可畏 .電壓 /電流組合型電子式互感器的研究 .電工技術(shù)雜志 .:912 [15]陳思。 （ 4）吸取光纖的高絕緣可靠性和傳輸高抗干擾的優(yōu)點(diǎn)，傳輸信號(hào)選擇為光信號(hào)，在低壓側(cè)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。今天，雖然純光學(xué)的電流傳感器達(dá)到實(shí)用的的條件尚不成熟，但是結(jié)合電學(xué)傳感方法與光學(xué)電流傳感器兩者優(yōu)點(diǎn)的光電混合式電流互感器卻有實(shí)現(xiàn)的可能。 LED 發(fā)光二極管受溫度影響較小，功耗低、造價(jià)低、壽命長(zhǎng)，不用光反饋裝置和溫度控制。 當(dāng) CS/SHDN 端接高電平（下降沿）時(shí)， ADS8320 在關(guān)斷模式下低功耗工作，只有當(dāng) CS/SHDN端從高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，芯片方可重新初始化而進(jìn)行另一次 A/D 轉(zhuǎn)換。 1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳排列 ADS8320 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 1 所示，它由采樣 /保持放大器、 D/A 轉(zhuǎn)換器、比較器、移位寄存器、控制邏輯電路、串行接口電路等組成。 A/D 轉(zhuǎn)換器 電子式電流互感器高壓端的 待測(cè)信號(hào)是正比于高壓輸電線中 50Hz 電流的模擬電壓信號(hào)。其中 R1=R2=R,C1=C2=：當(dāng)頻率 w 小于截止頻率 wc 時(shí)，幅度的響應(yīng)最平，但是當(dāng) wwc 后，幅頻響應(yīng)快速下降，當(dāng) w趨向于無(wú)窮大時(shí)，幅頻響應(yīng)的曲線幾乎與橫坐標(biāo)軸是一條線，可以有效的濾波干擾信號(hào)。低通濾波器可以濾除測(cè)量信號(hào)中二階及其二次以上的諧波成分，一階低通濾波器飛衰減率是 20dB/十倍頻，但是其濾波效果不是很理想。 本章小結(jié) 本章主要論述 了系統(tǒng)供能電源的基本原理和設(shè)計(jì)指標(biāo)，并分析比較了各種可行的電子式電流互感器供能方案，進(jìn)行了研討，在此基礎(chǔ)上提出了一種改進(jìn)的供電方案 雙電源式供電方案。 激光功能 激光功能主要是能采用激光或其它光源從低電位側(cè)通過(guò)光纖將光能量傳送到高電位側(cè)，再由光電轉(zhuǎn)換器件將光能量轉(zhuǎn)換為點(diǎn)能量，經(jīng)過(guò) DCDC 變換后 提供穩(wěn)定的電源輸出。 此功能方式體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、絕緣封裝簡(jiǎn)單、使用安全；供電比較可靠、成本低。電源技術(shù)是一種應(yīng)用功率半導(dǎo)體器件，綜合電力變換技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的多學(xué)科的邊緣交叉技術(shù)。在實(shí)現(xiàn)掛網(wǎng)過(guò)程中還存在長(zhǎng)期穩(wěn)定性的問(wèn)題，因此在實(shí)際掛網(wǎng)之前需要更深入的研究。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且完全消除了傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)元件無(wú)磁飽和問(wèn)題，充分發(fā)揮了光電互感器的特點(diǎn)，尤其是在高壓側(cè)不需要電源器件使高壓側(cè)設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)單化，互感器運(yùn)行壽命有保證。 A/D 轉(zhuǎn)換式光電電流互感器的主要優(yōu)點(diǎn)是： （ 1）目前 A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度很高，可以通過(guò)尋用合適的 A/D 轉(zhuǎn)換器來(lái)滿足系統(tǒng)對(duì)精確度的要求。 壓頻式光纖電流互感器的主要優(yōu)點(diǎn)是： （ 1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 （ 2）精確度抗干擾性能比較高 （ 3）比較適合信號(hào)源距離傳輸 采用壓頻變換的方法可以減少低壓端和高壓端之間連接光線的數(shù)量。所以本文選取光電混合式電流互感器作為研究和設(shè)計(jì)對(duì)象，選擇合適的方式和設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓電力系統(tǒng)中電流的檢測(cè)。選擇設(shè)計(jì)一種電流互感器，解決傳統(tǒng)電流互感器的體積和電流 大小的問(wèn)題。 3)光電電流互感器的發(fā)展將促進(jìn)磁、光、電材料的進(jìn) — 步開(kāi)發(fā)。 在國(guó)內(nèi)，直到上個(gè)世紀(jì) 60 年代初期，互感器的生產(chǎn)才逐步專業(yè)化，開(kāi)始形成全國(guó)互感器行業(yè)。因此電流檢測(cè)新技術(shù)這個(gè)課題的研究和設(shè)計(jì)有關(guān)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和生活水平，具有很長(zhǎng)遠(yuǎn)的國(guó)際戰(zhàn)略等意義。沒(méi)有因充油而產(chǎn)生的易燃爆炸等危險(xiǎn)。但是隨著科技的發(fā)展，已不能滿足當(dāng)代