用于电力电子系统的光纤隔离实时采样与传输模块

电力电子装置的主功率器件在开关过程中产生很高的电流和电压变化率,它们通过电路中寄生的电容和电感产生的电磁噪声对采样设计提出复杂的要求。传统功率变换器的控制单元与采样单元多采用直接对接。数字信号处理器通过采样信号做出反应,传输给功率单元做相应动作。如果采样传输出现错误,可能导致整个系统的瘫痪。 本文提出一种用于电力电子系统的光纤隔离实时通讯模块,该装置由发送单元、接收单元、电源以及光纤通讯媒质构成。发送单元作为信号发送起点,接收单元作为数据接收终点,中间部分为光纤通讯媒质。发送单元将高速采样数据依特定协议编码并通过光纤通讯媒质输出到接收单元,接收单元再将数据正确还原提供给其它设备使用。每个发送单元可以多通道采样,并以高速光纤总线传输数据,每个接收单元可支持多路光纤同时解码,所得采样数据最后置于存储单元供电力电子系统核心数字信号处理器随时读取。新型通讯模块的突出优点是网络传输速度快,抗干扰能力强,传输效率高。 这种装置具有优良的绝缘性能和暂态特性,对复杂电力电子系统隔离采样及信号传输有工程实用价值。最后通过实验给出了两个节点间数据传输波形及延时,分析和计算证实该装置的有效性。