[发明专利]一种柔性交流输电装置用交流信号采集板卡

权利要求书

1.一种柔性交流输电装置用交流信号采集板卡，其特征在于，所述交流信号采集板卡包括信号采集模块、AD转换模块、CPLD模块、EtherCAT从站模块和输入输出模块；

所述CPLD模块连接控制所述AD转换模块和EtherCAT从站模块；

所述信号采集模块采集所述柔性交流输电装置的主电路的电压和电流转换成交流电压模拟信号；

所述AD转换模块将所述低电压模拟信号转换成数字信号；

所述CPLD模块对所述AD转换模块转换生成的所述数字信号进行读取；

所述EtherCAT从站模块一端与所述CPLD模块相连，另一端与所述交流信号采集板卡外的EtherCAT总线连接，将所述CPLD模块发送来的所述数字信号传输到所述EtherCAT总线上。

2.如权利要求1所述的交流信号采集板卡，其特征在于，所述交流信号采集板卡包括信号调理模块，所述信号采集模块和AD转换模块通过所述信号调理模块进行连接，所述信号调理模块包括滤波电路，所述信号采集模块转换生成所述交流电压模拟信号后，所述滤波电路对所述交流电压模拟信号进行过滤，减小所述交流电压模拟信号上的高频干扰。

3.如权利要求1所述的交流信号采集板卡，其特征在于，所述信号采集模块包括PT和CT，所述PT将所述柔性交流输电装置的主电路的电压转换成所述交流电压模拟信号，所述CT将所述柔性交流输电装置的主电路的电流转换成所述交流电压模拟信号。

4.如权利要求3所述的交流信号采集板卡，其特征在于，所述信号采集模块包括3个PT和3个CT，所述AD转换模块采用AD7675芯片，所述3个PT和3个CT分别连接一片所述AD7675芯片，所述6片AD7675芯片对所述6路交流电压或交流电流信号分别进行转换；

所述交流电压模拟信号采用差分输入方式输入所述AD7675芯片。

5.如权利要求4所述的交流信号采集板卡，其特征在于，所述AD7675芯片的并行数据输出端连接到并行数据总线上，所述CPLD模块与所述AD转换模块包含的6片AD7675芯片均通过所述并行数据总线连接；

所述CPLD模块与所述AD转换模块还通过片选信号、启动转换信号、正在转换信号和读数据信号通信连接。

6.如权利要求1所述的交流信号采集板卡，其特征在于，所述交流信号采集板卡还包括与所述CPLD模块连接的开关量输入输出接口模块；

至少三块所述交流信号采集板卡采用主、从模式配合连接使用，至少三个的所述交流信号采集板卡中，一个所述交流信号采集板卡采用主模式运行，另外的所述交流信号采集板卡采用从模式运行，所述开关量输入输出接口模块和背板I/O总线连接，通过所述背板I/O总线收发同步采样信号；

运行过程中，所述采用主模式运行的交流信号采集板主板卡的所述CPLD模块不断的循环计数，当计数值达到计数周期时，启动所述AD转换模块进行转换，同时通过所述背板I/O发出所述同步采集信号；

所述采用从模式运行的交流信号采集板的所述CPLD模块接收到所述同步采集信号后，立即启动所述AD转换模块进行转换；

所述采用从模式运行的交流信号采集板的所有AD转换模块转换完成后，所述CPLD模块通过所述并行数据总线逐个读取转换数据，再写入所述EtherCAT从站模块，并通过所述背板I/O总线给所述采用主模式运行的交流信号采集板主板卡发送启动EtherCAT总线的信号；所采集的电量数据将通过所述EtherCAT总线传输到其他板卡。

7.如权利要求6所述的交流信号采集板卡，其特征在于，所述EtherCAT模块通过低压差分信号接口与另外的交流信号采集板卡的EtherCAT模块进行连接。

8.如权利要求6所述的交流信号采集板卡，其特征在于，所述CPLD模块在计数值达到计数周期时，将输出一路片选信号同时选中所述6片AD7675，输出一路启动转换信号同时启动所述6片AD7675开始转换；

在转换过程中，所述6片AD7675会分别输出6路正在转换信号给所述CPLD模块，使所述CPLD模块继续等待；当所有所述正在转换信号为低电平时，模数转换完成；

所述CPLD模块将通过逐个拉低读数据信号，使所述AD7675芯片的转换结果逐一传输到并行数据总线上，然后读取到所述CPLD模块的缓存中。

9.如权利要求6所述的交流信号采集板卡，其特征在于，所述EtherCAT从站模块采用信号为ET1100的芯片；所述开关量输入输出接口模块采用型号为SN74LVTH164245的电平转换芯片作为电平转换接口，所述SN74LVTH164245的开关量方向受所述件CPLD模块控制。