GPS时钟发生器的工作原理

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发表时间:2017-07-19 09:48作者:syn029来源:西安同步原创

一、电力系统时钟同步需求

在电力系统的许多领域,诸如变电站智能控制系统都需要工作在一个精准的时间统一基础上。高精度的GPS时钟发生器对维持系统正常运转有至关重要的意义。

二、GPS时钟发生器组成

GPS时钟发生器包括GPS授时芯片、核心控制模块、串行TOD接口、IRIG-B码接口,同步脉冲产生电路、显示模块等几个部分。

1、GPS授时芯片

GPS时钟发生器使用ublox lea-5T型GPS授时芯片,72跟踪通道,L1频点,1PPS秒脉冲输出。1PPS脉冲是标准的3.3v TTL输出,当定位有效时输出,上升沿有效,与utc时差在30ns有效值范围之内。GPS授时信号还会输出ZDA语句,包含年月日时分秒等时间信息,ARM芯片接收1PPS和zda语句就可以实现精确时间控制和传递。

2.核心控制单元

GPS时钟发生器采用ARM作为系统的CPU,控制gps授时芯片的工作状态,并对液晶显示屏进行控制,显示系统工作状态,卫星状态,时间信息等。

3.同步脉冲发生电路

采用大规模集成电路fpga作为硬件同步芯片,fgpa使用系统内置的高精度恒温晶振作为时钟源进行分频产生1pps,1ppm,1pph脉冲和IRIG-B码信号。

脉冲信号可以采用422输出,也可以采用空接点输出,空节点具有隔离度高,耐压值高,并且施工方便等特点,所以电力系统一般采用静态空节点来传输脉冲信号。

4.RS-232/485接口

GPS时钟发生器具有RS232与RS485两种电平接口,以满足不同的通信系统的要求。通过这两个接口,GPS时钟可以输出包括年、月、日、时、分、秒在内的完整UTC时间或者北京时间,国内北京时间较多,为电网自动化装置提供准确的TOD时间信息。

5、IRIG-B码接口

FPGA产生IRIG-B码信号后,经过分配放大,输出422接口的直流IRIG-B码;

交流IRIG-B码是通过DA芯片来生产的,是通过arm控制DA芯片产生调制信号,*终经过平衡芯片输出交流信号,精度满足电力行业要求。

三、gps时钟发生器的实际应用

GPS时钟发生器已用于实际的变电站综合自动化系统中。调试和运行的结果表明,该时钟装置为整个系统提供了精确的时间信息,具有较高的可靠性、准确性和实用性。在电力系统事故分析、故障定位、相位测量等等方面,该gps时钟发生器都具有非常广泛的运用前景。

五、gps时钟发生器生产厂家

时钟生产认证证书时钟生产认证证书

西安同步电子科技有限公司研发生产多款gps时钟发生器,包括gps时钟系统,北斗时钟同步系统,gps同步时钟,gps数字网同步时钟等,在各大电厂均有使用,满足现代工程的实用标准要求,促进后期电力服务标准质量的不断提高。