CN202334571U - 一种变频电源的并机数据和同步信号传输装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及变频电源技术领域，特别涉及一种变频电源的并机数据和同步信号传输装置。该变频电源的并机数据和同步信号传输装置，其特征是：包括并联相连接的多台变频电源，变频电源输出端通过CAN通讯总线相连接，CAN通讯总线由同步信号线和并机数据线相结合而成，变频电源通过DSP、FPGA或者单片机发送和接收通讯数据包。该变频电源的并机数据和同步信号传输装置，将同步信号与并机数据相结合，组成数据包一起传送，两根并机连接线只需一个串行通讯接口，节省了系统I/O资源，简化了并机连接线，并且使用通讯方式传送同步信号，提高了同步信号的可靠性和传送距离。
Description
（一） 技术领域
本实用新型涉及变频电源技术领域，特别涉及一种变频电源的并机数据和同步信号传输装置。
（二） 背景技术
多台变频电源输出端并联在一起为负载供电称为并机，并机的目的是为了提高变频电源输出容量或提高系统可靠性。多台变频电源并机运行时，需满足下列条件：1、输出电压频率和相位相同；2、输出电压幅值相同；3、负载均分（也称均流）。为满足上述条件，变频电源并机时，需要对输出电压的频率和相位进行同步控制，同时需要对输出电压和输出电流进行控制。
现有技术中，通常采用以下技术方案实现：
1.通过I/O信号接口，传送同步方波信号，检测方波信号的上升沿或下降沿，采用锁相技术对并机电源的输出频率和相位进行同步，使并机输出电压同相位；
2.通过并行I/O信号接口或串行通讯接口，传送电压、电流等并机数据，采用各种均流算法对输出电压和输出电流进行控制，达到负载均分。
现有技术中，对于同步方波信号和并机数据的传送，均采用单独的接口和传送方式，需要较多的I/O资源。同时由于同步方波信号的传送采用I/O口，传送距离短，且方波信号的上升沿或下降沿易受干扰。
（三） 发明内容
本实用新型为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种简化并机连线、提高同步信号的可靠性和传送距离的变频电源的并机数据和同步信号传输装置。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种变频电源的并机数据和同步信号传输装置，其特征是：包括并联相连接的多台变频电源，变频电源输出端通过CAN通讯总线相连接，CAN通讯总线由同步信号线和并机数据线相结合而成，变频电源通过DSP、FPGA或者单片机发送和接收通讯数据包。
该变频电源的并机数据和同步信号传输装置，变频电源其中一台为主机，其余为从机，主机发送的数据包，包含一个同步帧和若干个数据帧；从机发送的数据包，包含一个空帧和若干个数据帧。同步帧的发送或接收采用中断方式，以最高优先级发送和接收同步帧。DSP内部包含有高速CAN通讯处理器并具有32个邮箱。
本实用新型的有益效果是：该变频电源的并机数据和同步信号传输装置，将同步信号与并机数据相结合，组成数据包一起传送，两根并机连接线只需一个串行通讯接口，节省了系统I/O资源，简化了并机连接线，并且使用通讯方式传送同步信号，提高了同步信号的可靠性和传送距离。
（四） 附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
附图1为本实用新型变频电源的并机数据和同步信号传输装置的结构框图。
附图2为本实用新型CAN通讯数据包格式示意图。
（五） 具体实施方式
附图为本实用新型的一种具体实施例。
图1中，该变频电源的并机数据和同步信号传输装置，包括并联相连接的多台变频电源，变频电源输出端通过CAN通讯总线相连接，并进行数据传输和交换，CAN通讯总线由同步信号线和并机数据线相结合而成，同步信号采用有别于并机数据的编码方式加以识别，变频电源通过DSP、FPGA或者单片机发送和接收通讯数据包。同步帧的发送或接收采用中断方式，以最高优先级发送和接收同步帧。本实施例采用的DSP芯片TMS320F2812，其内部包含有高速CAN通讯处理器并具有32个邮箱，能充分满足并机数据通讯的需求。本实施例#1、#2、#3三台变频电源并机时，可以通过竞争或通过指定选择变频电源其中一台为主机，其余为从机，主机MASTER发送的数据包，包含一个同步帧和若干个数据帧；从机SLAVE发送的数据包，包含一个空帧和若干个数据帧。帧格式如附图2所示，数据帧的内容包含电压值、电流值、功率值、状态寄存器等，主机发送同步帧用于并机电源同步控制，由于从机不需要发送同步帧，为使帧格式一致，从机发送一个空帧。
并机变频电源根据编码规则，对同步帧（主机）或空帧（从机）、数据帧进行编码，然后通过CAN总线发送数据包，同时接收其他电源发送的数据，并按规则进行解码。编码规则能明确区分同步帧（包含正过零同步帧和负过零同步帧）、空帧和数据帧。
为保证并机变频电源的同步控制的实时性，主机在每周期的正过零点和负过零点各发送一次同步帧。同步帧的发送或接收采用中断方式，使用DSP芯片TMS320F2812 CAN模块中具有最高优先级的31号邮箱进行。同步帧发送和接收成功后，变频电源对输出电压进行同步控制。由于采用中断方式，且并机变频电源在同步帧的发送中断和接收中断同时进行同步锁相控制，消除了CAN通讯的延迟误差，保证了同步的精度。
由于数据帧的处理实时性要求不高，为节省资源，数据帧的发送和接收采用查询方式进行，所有并机变频电源的数据帧发送和接收完成后，通过DSP进行均流控制，实现并机电源的负载均分。
Claims (3)
1.一种变频电源的并机数据和同步信号传输装置，其特征是：包括并联相连接的多台变频电源，变频电源输出端通过CAN通讯总线相连接，CAN通讯总线由同步信号线和并机数据线相结合而成，变频电源通过DSP、FPGA或者单片机发送和接收通讯数据包。
2.根据权利要求1所述的变频电源的并机数据和同步信号传输装置，其特征是：变频电源其中一台为主机，其余为从机。
3.根据权利要求1所述的变频电源的并机数据和同步信号传输装置，其特征是：DSP内部包含有高速CAN通讯处理器并具有32个邮箱。
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Cited By (5)
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2011
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