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基于TMS320C6713 DSP开发板的240V交流电源的谐波分析Dody Ismoyo, Mohammad Awan, 和Norashikin Yahya国油工艺大学电气和电子工程学院马来西亚霹雳州端洛市斯里伊斯干达班德拉邮编：31750(通讯作者: Dody Ismoyo; e-mail: juzaf@yahoo.com)摘要电力系统谐波问题由来已久。随着非线性负载在电力系统中的不断应用，谐波污染问题也越来越严重。tms320c6713快速傅里叶算法(fast Fourier transform, FFT)是电力系统谐波分析中常用的一种算法。本文实现了利用TMS320C6713 DSP开发板的基于FFT的电力系统谐波的设计和相应的电力系统谐波分析。供电电压为50Hz下240V至5V间可调，以配合DSP开发板的输入功率。仿真结果显示在示波器和Code Composer Studio?软件的显示界面上。这项工作揭示了利用该DSP开发板对240V交流电源谐波含量的分析的可行性。tms320c6713关键词：谐波分析, DSP.I. 引言谐波是指该电气量的正弦波分量的频率是基波频率整数倍的电气量。电力系统中引起谐波的源头是电力系统中的非线性元件。

电力系统中，谐波分析被用于评价谐波冲击对于电力系统带来的负担。这项技术被广泛用于系统开发、设备配置、故障修复等情况。谐波对于电力系统的影响主要有降低电力系统运行效率、是设备过热、绝缘老化等方面[1] [2]。谐波分析的算法很多[3]-[7]，但是FFT的分析方法是最为广泛使用的一种计算方法[7]-[9]。FFT相比于离散傅里叶变换(discrete Fourier transform, DFT)效率更高，是高效的DFT算法。DFT用固定的采样时间对连续的模拟信号进行采样从而得到频域中一系列复制离散的频率量，即频谱。本文主要研究的是基于单片机开发板上的利用FFT对240V，50Hz电源的谐波分析。论文的主要组成部分如下：第二部分“实现方法”为DSP电路板的设计要求；第三节是对分析结果的讨论；最后，在第四节对本文所做工作进行了简单小结。II. 实现方法A. TMS320C6713 DSP开发板TMS320C6713 DSP套件, [10] 由德州仪器的SDI公司利用廉价开发平台开发的一款浮点型数字信号处理器(digital signal processor , DSP)。该套件采用通用串行总线(USB)可实现即插即用和播放功能间的快速切换。

套件的采样频率为32千赫兹。图1 TMS320C6713 DSK [11]的结构框图该DSK开发板内部有一个具有16位分辨率的AIC多媒体数字信号编，可实现模数/数模转换功能。该套件的接口和内部框图如图1所示。本文所涉及的实现方法即用到了如图所示的AIC编的模数/数模转换功能。AIC编的界面如图2所示：图2 TMS320C6713 DSK [11]的AIC编界面试验用到的谐波的完整电路图如图3所示。图中，DSP开发板通过USB接口和微机联通，并通过Code Composer Studio? (CCS?)软件来显示分析结果。图中示波器用于显示DSP套件的时域输出结果。图3 谐波的配置在仿真过程中用MATLAB? 7.1 (或更高版本)中的Simulink? 6.3模块来初始化DSP开发板，使其可以作为电源输入的模数转换器。该模数转换器的采样率设置为32 kHz，数模转换器的输入源设置为“Line In”。用于初始化系统的Simulink?模块如图4所示。如图，C6713DSK模块必须放在Simulink?仿真界面中才可以设置目标参数和内存分配表，继而生成DSP开发板的代码。

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