The invention provides a frequency adjustable voltage power supply control system based on FPGA, including the control board is equipped with EP3C120F780 chips, optocoupler module, power board, AC power module, VVVF power supply, measurement module, protection module, PC. The connections between different modules, data EP3C120F780 chip on the measurement module output sampling, according to the sampling data from the PWM and send control signals, then the isolated module is transmitted to the power board, power board by AC power supply module, receiving the control signal through the power switch on the implementation of regulation and control the pressure supply voltage and frequency on the frequency, and upload the data to the host computer monitoring, overvoltage protection, module is mainly responsible for the VVVF power supply overcurrent and overheat protection. The invention adopts a new type hardware system with high performance and low power consumption, has good program compatibility, less peripheral devices and low cost, and improves the operation efficiency and the control precision of the system.
【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA的变频调压电源控制系统
本专利技术属于电力系统领域,具体涉及一种基于FPGA的变频调压电源控制系统的设计。
技术介绍
变频技术是电力电子技术的主要组成部分,它主要应用在交流电机的调速和需要改变频率的供电电源两个领域,所谓变频就是利用大功率电子器件将220V/50Hz的市电变换为用户所要求的交流电源或其他电源,变频调压电源是逆变技术应用大家族中的重要一员,变频调压电源是一种输出正弦波的交流电源,它可以根据客户的不同要求改变输出电源的电压和频率,它广泛应用在电子类产品出口企业、民航军航系统及企业、军工产品企业、舰船码头及需特殊供电的企业等等,在我国将具有很广阔的应用前景。控制器是变频调压电源的核心部件之一,它通过产生并控制驱动开关器件的脉冲来控制变频调压电源的各种行为,完成变频调压电源的控制任务,设计良好的控制器,选用合适的控制策略是变频调压电源工作好坏的决定性因素;由于微处理器MCU技术和电力电子相关技术的更新换代,脉冲宽度调制(PWM)技术被广泛地应用于电气系统领域中,在脉冲宽度调制控制策略中,SVPWM不同于传统技术,它在算法和实现方式上做了特殊的优化,可以很大程度排除逆变器的输出波形中的谐波成分,并且减少变频调压电源的能耗损失;另一方面,为保证SVPWM控制策略的性能,单片的运行速度已经远远无法满足,随着人们对于高性能的数字处理芯片的需求,FPGA的发展也得到了推进,FPGA有着强大的运算性能,以及芯片内部集成功能的完整性。由于变频调压电源控制环节计算量大,流程复杂,精度要求高,传统的以单片机作为控制核心的控制器由于受硬件资源与速度的限 ...
【技术保护点】
一种基于FPGA的变频调压电源控制系统,包括搭载EP3C120F780芯片的控制板,光耦隔离模块,功率板,交流电源模块,变频调压电源,测量模块,保护模块,上位机,各模块之间的连接关系为,EP3C120F780芯片对测量模块输出的数据进行采样,根据采样回来的数据产生并发送空间矢量PWM波(SVPWM)作为控制信号,再经光耦隔离模块处理后送至功率板,功率板由交流电源模块供电,收到PWM控制信号后通过其上的功率开关器件实现对变频调压电源电压和频率的控制,测量数据均通过控制板上的以太网接口上传到上位机进行监测,保护模块主要负责对变频调压电源的过压、过流和过热保护。
【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的变频调压电源控制系统,包括搭载EP3C120F780芯片的控制板,光耦隔离模块,功率板,交流电源模块,变频调压电源,测量模块,保护模块,上位机,各模块之间的连接关系为,EP3C120F780芯片对测量模块输出的数据进行采样,根据采样回来的数据产生并发送空间矢量PWM波(SVPWM)作为控制信号,再经光耦隔离模块处理后送至功率板,功率板由交流电源模块供电,收到PWM控制信号后通过其上的功率开关器件实现对变频调压电源电压和频率的控制,测量数据均通过控制板上的以太网接口上传到上位机进行监测,保护模块主要负责对变频调压电源的过压、过流和过热保护。2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的变频调压电源控制系统,其特征在于,所述FPGA控制芯片采用Altera公司生产的EP3C120F780作为控制核心,可接收与存储测量数据,完成测量数据的A/D转换,产生SVPWM信号后驱动功率开关器件实现对变频调压电源电压和频率的控制,与上位机进行通信。3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的变频调压电源控制系统,其特征在于,交流电源选用一块TPS70151芯片,将5V输入的电源稳压出1.8V,3.3V的多路电源,并通过电感隔离成多路,以便给数字电路与模拟电路...
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