4 交流壓降解決方案

為了精確地確定是否存在交流輸入，該解決方案使用虛擬交流輸入信號來監(jiān)控實際交流輸入的完整性。通過測量輸入電壓幅度、頻率和相位來生成此虛擬信號，因此在正常運行期間，它可以很好地跟蹤實際交流輸入的 50Hz 和 60Hz 分量。該系統(tǒng)可以比較實際輸入與虛擬輸入，從而輕松地識別是否存在交流輸入電壓。這兩個信號之間的差值如果出現(xiàn)任何突然變化，則表明存在輸入瞬態(tài)事件。此瞬態(tài)事件用于檢測交流輸入電壓的損失和恢復(fù)。圖 3 展示了虛擬交流輸入以及發(fā)生壓降事件期間的實際輸入。

圖 4 展示了控制壓降和恢復(fù)過程的狀態(tài)機。在啟動期間，系統(tǒng)會經(jīng)歷初始化周期（同步初始化），系統(tǒng)在這個過程中確定 RMS 輸入電壓幅度。它使用軟件鎖相環(huán) (SPLL) 來確保 V_ac,virtual 的相位與 V_ac,actual 的相位匹配。鎖定 SPLL（同步開啟）后，處理器會監(jiān)控 V_ac,actual/V_ac,virtual 之間的比率（請參閱圖 3）。如果此比率小于目標(biāo)閾值，則聲明壓降事件且開關(guān)立即停止（停止?fàn)顟B(tài)）。此時，系統(tǒng)會清除發(fā)生的任何故障并進(jìn)入待機狀態(tài)（就緒），在此狀態(tài)下，系統(tǒng)會監(jiān)控 V_ac,actual/V_ac,virtual 比率來確定該比率何時高于恢復(fù)閾值。狀態(tài)機確定交流已恢復(fù)之后，它會立即恢復(fù)開關(guān)并重新同步 SPLL（恢復(fù)狀態(tài)）。通過將 V_ac,actual/V_ac,virtual 比率與 SPLL 結(jié)合使用，該算法能夠確定任何輸入電壓或頻率下的交流壓降和恢復(fù)時間。此外，由于該算法始終會監(jiān)視 V_ac,actual/V_ac,virtual 比率，而基于電平的傳統(tǒng)解決方案要檢測交流輸入電壓何時變?yōu)榱?，因此它可以比傳統(tǒng)解決方案更快響應(yīng)。基于電平的壓降監(jiān)測會產(chǎn)生延遲，從而導(dǎo)致產(chǎn)生大的電流尖峰和明顯的反向電流。