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在功率分析中同步源和PLL有什么作用?

發布時間:2015-07-17 責任編輯:tomruanduo

【導讀】在使用功率分析儀測量數據時,如果同步源設定不當,測量值有可能不穩定甚至出錯。而諧波測量模式為何還要選擇合適的PLL源,很多人都不明白同步源和PLL源有什么異同,又有什么作用。

在功率分析前,需要精確計算功率等測量值,從采樣數據中按完整的信號周期截取數據,而原始的采樣信號有電壓和電流兩種。由于電壓和電流的信號周期不完全一樣,所以截取的依據無論是選擇電壓信號周期,還是選擇電流信號周期,都無法完美的截取完整的信號周期。于是,找到了一種新辦法,從電壓電流中選擇畸變小、輸入電平和頻率都穩定的信號作為截取依據,這樣的信號容易測出周期,從而計算出的功率等測量值也是相對好的,那么作為截取依據的這個信號我們就稱為同步源。


當被測對象是變頻器,其電流波形的畸變相比電壓波形較小時,請選擇電流信號作為同步源。

 
在功率分析儀PA6000中,常規車輛模式只需要設置同步源,不需要設置PLL源的,只有在諧波模式和IEC諧波模式下才需要設置PLL源。因為諧波測量的核心是時域到頻域的轉換。離散傅里葉變換時對數字信號進行時域到頻域轉換,而高效進行DFT的方法就是快速傅里葉變換(FFE),而PA6000就是使用該方法來實現諧波測量的。
 
FFT算法中有一個假設,假設離散時間序列可以準確地在整個時域進行周期延拓,所有包含該離散時間序列的信號為周期函數,周期與時間序列的長度相關。然而如果時間序列的長度不是信號周期的整數倍,假設條件是不成立的,就是產生頻譜泄露。對信號做FFT分析時,如果采樣頻率固定不變,由于被采樣信號自身頻率的微笑變化以及干擾因素的影響,就會使采集數據不是信號周期的整數倍,此時就會產生頻譜泄露。
 
PLL鎖相環是一種反饋電路,其作用是使用電路上的時鐘和某一外部時鐘的相位同步。PLL通過比較外部信號的相位和壓控晶振的相位來實現同步,在比較的過程中,鎖相環電路會不斷根據外部信號的相位來調整本地晶振的時鐘相位,直到兩個信號的相位同步。PA6000通過引入PLL硬件,使采樣頻率和信號頻率同步,然后通過倍頻保持采樣頻率是信號頻率的整數倍,保證采集數據正好是信號周期的整數倍,從而消除頻譜泄露。
 
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