锁相环原理简介.ppt

锁相环 PLL (Phase-Locked Loop) 1.锁相环基本概念 定义：能够自动跟踪输入信号频率与相位的闭环控制系统 分类： 光伏并网中的作用：保证并网电流与电网电压严格同相同频 2. 锁相环的工作原理 3. 模拟锁相环 LF是一个低通滤波器 容易得到LF的传递函数 在 锁相环路进入稳态之前， 模拟锁相环存在的问题 硬件电路复杂 硬件电路本身难以克服的难题 4. 软件锁相环 SPLL的基本原理 4.1 鉴相 取周期（或频率）作为检测量 输入信号为电网电压采样后通过硬件电路整形与其同步的TTL方波信号 捕获模块捕捉到TTL上升沿，获得电网电压周期和相位 SPWM信号由DSP内部软件产生，所以DSP明确了解并网电流的周期和相位 得到参考输入信号 和反馈采样信号 4.2 环路滤波 逐次逼近算法 最优时间PLL 有限脉冲响应PLL 并网软件锁相环程序流程 * * 吴欢 模拟锁相环(APLL) 数字锁相环(DPLL) 混合锁相环(HPLL) 软件锁相环(SPLL) 相位差→电压→滤波→直流电压→VCO→频率、相位 很小时： 拉氏变换： (a)无源RC低通滤波器 (b)有源RC低通滤波器 一般地， ，令 当放大系数A很大时， 的作用下，压控振荡器输出频率和输入信号频率 的偏差为 ： 由 引起的相差 为 拉氏变换： 和参考频率 不同 ，经过PLL 的控制作用，总可以使 。进入稳态之后，输出 信号和输入信号存在一个相位差。 仿真结果 零点漂移 器件饱和 必须初始校准等 输入信号：经过整形的TTL电平信号 鉴相软件：识别采样信号和输入信号之间的相位差 环路滤波程序：控制相位校正的速度与精度 可编程控制计数器：计数周期受环路滤波程序控制 使载波周期TPR长度减1 使载波周期TPR长度加1 优点：超调量为0 缺点：锁相速度较慢 a、输入信号 b、输出信号 c、鉴相器输出 优点：锁相速度快，仅需两个周期 缺点：超调量大，导致逆变器输出波形剧烈震荡 a、输入信号 b、输出信号 c、鉴相器输出