ساختار و عملکرد انواع PLL

مقدمه و تعریف

حلقه فاز قفل شده (PLL) به طور گسترده ای برای سنکرون سازی مبدل های متصل به شبکه استفاده می شود. اما متاسفانه، با توجه به اختلالات شبکه های مختلف، تخمین زاویه عملکرد و زاویه شبکه آن در هنگام افت ولتاژ ، پرش(jump) فاز،  dc offset و هارمونیک ها کاهش می یابد

ساختارهای PLL موجود در سیستم قدرت با توجه به ولتاژ ورودی در دو نوع تکفاز و سه فاز موجود می باشد. هر کدام از این ساختارها با توجه به ویژگی ها، دارای مزایا و معایبی می باشند. برخی از ویژگی های مهمی که یک ساختار PLL باید داشته باشد عبارتند از:

• سرعت قفل شدن
• توانایی حذف اغتشاش
• تطبیق فرکانسی
• تطبیق زاویه
• سادگی ساختار
• پاسخ دینامیکی
• مقاوم بودن در شرایط عدم تعادل

گذری بر مطالعات پیشین

بنابراین لازم است یک PLL قوی برای دستگاه های متصل به شبکه طراحی شود. متداول ترین انواع PLL از مولفه محورq  ولتاژ شبکه جهت تخمین زاویه شبکه استفاده می کنند. همانند یک شبکه بیسیم، این مولفه با موج دوگانه فرکانسی آلوده می شود. دامنه آن بستگی به سطح عدم تعادل دارد و معمولا، موج دوگانه فرکانس را می توان با استفاده از یک فیلتر پایین گذر (LPF) با پهنای باند کوچک ضعیف نمود.

از سوی دیگر کاهش پهنای باند فیلتر منجر به کاهش پاسخ دینامیکی می شود که در بعضی از سخت افزار ها قابل قبول نیست. در مطالعاتی فیلتر متوسط حرکتی (MAF) معرفی گردید که جهت استخراج مولفه توالی مثبت در شبکه های مختلط مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال، پاسخ دینامیکی این نوع از PLL یعنیMAF-PLL  ممکن است برای بعضی از سخت افزار ها مناسب نباشد رویکرد کارآمد معرفی شده از تعمیم انتگرال عمومی دوگانه درجه دوم (DSOGI-FLL) برای استخراج مولفه های توالی استفاده می کند، اما اگر ساختار شبکه حاوی هارمونیک های پایین تر باشد، باید از ساختار پیچیده تری استفاده نمود.

و …