在功率分析中同步源和PLL有什么作用?
在使用功率分析仪测量数据时,如果同步源设定不当,测量值有可能不稳定甚至出错。而谐波测量模式为何还要选择合适的PLL源,很多人都不明白同步源和PLL源有什么异同,又有什么作用。
在功率分析前,需要精确计算功率等测量值,从采样数据中按完整的信号周期截取数据,而原始的采样信号有电压和电流两种。由于电压和电流的信号周期不完全一样,所以截取的依据无论是选择电压信号周期,还是选择电流信号周期,都无法完美的截取完整的信号周期。于是,找到了一种新办法,从电压电流中选择畸变小、输入电平和频率都稳定的信号作为截取依据,这样的信号容易测出周期,从而计算出的功率等测量值也是相对好的,那么作为截取依据的这个信号我们就称为同步源。当被测对象是变频器,其电流波形的畸变相比电压波形较小时,请选择电流信号作为同步源。
在功率分析仪PA6000中,常规车辆模式只需要设置同步源,不需要设置PLL源的,只有在谐波模式和IEC谐波模式下才需要设置PLL源。因为谐波测量的核心是时域到频域的转换。离散傅里叶变换时对数字信号进行时域到频域转换,而高效进行DFT的方法就是快速傅里叶变换(FFE),而PA6000就是使用该方法来实现谐波测量的。FFT算法中有一个假设,假设离散时间序列可以准确地在整个时域进行周期延拓,所有包含该离散时间序列的信号为周期函数,周期与时间序列的长度相关。然而如果时间序列的长度不是信号周期的整数倍,假设条件是不成立的,就是产生频谱泄露。对信号做FFT分析时,如果采样频率固定不变,由于被采样信号自身频率的微笑变化以及干扰因素的影响,就会使采集数据不是信号周期的整数倍,此时就会产生频谱泄露。PLL锁相环是一种反馈电路,其作用是使用电路上的时钟和某一外部时钟的相位同步。PLL通过比较外部信号的相位和压控晶振的相位来实现同步,在比较的过程中,锁相环电路会不断根据外部信号的相位来调整本地晶振的时钟相位,直到两个信号的相位同步。PA6000通过引入PLL硬件,使采样频率和信号频率同步,然后通过倍频保持采样频率是信号频率的整数倍,保证采集数据正好是信号周期的整数倍,从而消除频谱泄露。