CN201060394Y - 一种用于高压变频器的控制器装置 - Google Patents

一种用于高压变频器的控制器装置 Download PDF

Info

Publication number
CN201060394Y
CN201060394Y CNU2007200706284U CN200720070628U CN201060394Y CN 201060394 Y CN201060394 Y CN 201060394Y CN U2007200706284 U CNU2007200706284 U CN U2007200706284U CN 200720070628 U CN200720070628 U CN 200720070628U CN 201060394 Y CN201060394 Y CN 201060394Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
processing unit
signal processing
digital signal
bus
port
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNU2007200706284U
Other languages
English (en)
Inventor
曲树笋
李艳
李帆远
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanken Ld Electric (jiangyin) Co Ltd
Original Assignee
Sanken Ld Electric (jiangyin) Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanken Ld Electric (jiangyin) Co Ltd filed Critical Sanken Ld Electric (jiangyin) Co Ltd
Priority to CNU2007200706284U priority Critical patent/CN201060394Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201060394Y publication Critical patent/CN201060394Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种用于高压变频器的控制器装置，包括第一数字信号处理单元、第二数字信号处理单元、双端口存储单元、可编程逻辑单元以及译码单元，所述第一数字信号处理单元和所述第二数字信号处理单元分别通过第一总线和第二总线与所述双端口存储单元相连接，所述可编程逻辑单元通过所述第二总线与所述第二数字信号处理单元相连接，所述译码单元通过所述第一总线和第二总线与所述第一数字信号处理单元和所述第二数字信号处理单元相连接。

Description

一种用于高压变频器的控制器装置
技术领域
本实用新型涉及电力电子和电机控制领域，具体地说，涉及一种用于串联式高压变频器的基于双32位数字信号处理器(DSP)、大容量现场可编程门阵列(FPGA)、双端口随机存储器(RAM)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)芯片的用于高压变频器的新型控制器装置。
背景技术
在级联式高压变频器中，控制器是基本的构成部分，它主要是完成电机控制策略、多电平脉冲宽度调制(PWM)算法、基于光纤的串行通信、与上位机通信、模拟量/数字量的输入/输出处理等任务。
目前，在级联式高压变频器的控制器中，普遍采用单个DSP加上FPGA或者双16位DSP加上FPGA的结构。现有的结构限制了高压变频器向高性能、高精度、智能化方向的发展。
发明内容
本实用新型的目的，在于克服上述现有的控制器的局限，从而提供一种能够实现高性能、高控制精度、智能化的高压变频器控制器。
本实用新型的用于高压变频器的控制器装置，包括第一数字信号处理单元、第二数字信号处理单元、双端口存储单元、可编程逻辑单元以及译码单元，所述第一数字信号处理单元和所述第二数字信号处理单元分别通过第一总线和第二总线与所述双端口存储单元相连接，所述可编程逻辑单元通过所述第二总线与所述第二数字信号处理单元相连接，所述译码单元通过所述第一总线和第二总线与所述第一数字信号处理单元和所述第二数字信号处理单元相连接。所述第二数字信号处理单元包括一与所述可编程逻辑单元相连接的PWM信号输出端口，所述译码单元包括与所述双端口存储单元相连接的第一片选信号输出端口和第二片选信号输出端口。
具体地，所述第一数字信号处理单元以及所述第二数字信号处理单元为32位的DSP芯片。所述双端口存储单元为双端口RAM。所述可编程逻辑单元由FPGA芯片组成。所述译码单元由CPLD芯片组成。
本实用新型的用于高压变频器的控制装置，由于采用了32位的数字信号处理器和双端口的随机存储器，使得两个处理单元可独立开发，并且可简单可靠地进行二者之间的数字传输，另外，整个系统采用并行总线技术，从而提高了数据吞吐能力。
附图说明
图1是本实用新型的控制器装置的原理框图。
图2是本实用新型的控制器装置的一个实施例的结构示意图；
图3是本实用新型的上述实施例的控制器装置的DSP1、CPLD、双端口RAM之间的连接示意图；
图4是本实用新型的上述实施例的控制器装置的DSP2、CPLD、FPGA、双端口RAM之间的连接示意图；
图5是本实用新型的上述实施例的控制器装置的FPGA与功率单元之间的信号连接示意图。
具体实施方式
如图1所示为本实用新型的用于高压变频器的控制器装置的原理框图，如图所示，该控制器装置包括第一数字信号处理单元100、第二数字信号处理单元200、双端口存储单元300、可编程逻辑单元400以及译码单元500，所述第一数字信号处理单元100和所述第二数字信号处理单元200分别通过第一总线BUS1和第二总线BUS2与所述双端口存储单元300相连接，所述可编程逻辑单元400通过所述第二总线BUS2与所述第二数字信号处理单元200相连接，所述译码单元500通过所述第一总线BUS1和第二总线BUS2与所述第一数字信号处理单元100和所述第二数字信号处理单元200相连接。
具体地，如图2所示，为上述控制器装置的一个优选的实施例的结构示意图，结合图1，本实施例中，第一信号处理单元100为一个数字信号处理器DSP1，第二信号处理单元为一个数字信号处理器DSP2，双端口存储单元300为一个双端口RAM，可编程逻辑单元为一个FPGA芯片，译码单元为一个CPLD译码芯片，第一总线BUS1包括数据总线1以及地址总线2，第二总线BUS2包括数据总线2以及地址总线2。
参照图3，其中DSP1与双端口RAM之间通过数据总线1和地址总线1连接并进行通信。数据总线1为双向数据总线，16位宽。其一端连接DSP1的外部数据端口，另一端连接双端口RAM的一侧数据端口。地址总线1为单向地址总线，起点为DSP1的外部地址总线，终点为双端口RAM的一侧地址端口和CPLD的端口，总共19位宽，其中的低16位地址总线到双端口RAM的一侧地址端口，其余3位地址总线到CPLD的端口。DSP1与双端口RAM之间的读写状态控制通过读写控制线1完成，读写控制线1为1位宽控制线，其起点为DSP1的外部数据读写控制输出端口，终点为双端口RAM的读写控制输入端口。DSP1对双端口RAM的片选控制通过片选信号1完成，片选信号1为1位宽控制线。片选信号1为单向信号，起点为CPLD的端口，终点为双端口RAM的片选信号输入端口，片选信号1的状态可以通过CPLD编程控制，具体地说，CPLD根据从DSP1发出到其端口的三位地址总线的状态决定片选信号1的状态。
DSP1的模拟量输入信号为16位信号，每一位信号代表一种模拟量，如输入A相电流、输入B相电压或者温度等模拟量信号。DSP1的模拟量输出为4位信号，每一位代表一种模拟量信号，比如运行频率，设定频率等，每一位模拟量信号代表的含义可以通过软件设定。DSP1与其它设备之间可以通过通信线进行通信，包括RS232和RS485方式，及CAN总线(区域网络控制)方式。
结合图4，DSP2与双端口RAM之间通过数据总线2和地址总线2连接并进行通信。数据总线2为双向数据总线，16位宽。其一端连接DSP2的外部数据端口，另一端连接双端口RAM的另一侧数据端口。地址总线2为单向地址总线，起点为DSP2的外部地址总线，终点为双端口RAM的另一侧地址端口和CPLD的端口，总共19位宽，其中的低16位地址总线到双端口RAM的一侧地址端口，其余3位地址总线到CPLD的端口。DSP2与双端口RAM之间的读写状态控制通过读写控制线2完成，读写控制线2为1位宽控制线，其起点为DSP2的外部数据读写控制输出端口，终点为双端口RAM的读写控制输入端口。DSP2对双端口RAM的片选控制通过片选信号2完成，片选信号2为1位宽控制线。片选信号2为单向信号，起点为CPLD的端口，终点为双端口RAM的片选信号输入端口，片选信号2的状态可以通过CPLD编程控制，具体的说，CPLD根据从DSP2发出到其端口的三位地址总线的状态决定片选信号2的状态。
DSP2与FPGA之间通过数据总线2和地址总线2连接并进行通信。数据总线2为双向数据总线，16位宽。其一端连接DSP2的外部数据端口，另一端连接FPGA的端口。地址总线2为单向地址总线，起点为DSP2的外部地址总线，终点为FPGA的端口和CPLD的端口，其中的低16位地址总线到FPGA的端口。DSP2与FPGA之间的读写状态控制通过读写控制线2完成，读写控制线2为1位宽控制线，其起点为DSP2的外部数据读写控制输出端口，终点为FPGA的读写控制输入端口。DSP2对FPGA的片选控制通过片选信号3完成，片选信号3为1位宽控制线。片选信号3为单向信号，起点为CPLD的端口，终点为FPGA的片选信号输入端口，片选信号3的状态可以通过CPLD编程控制，具体的说，CPLD根据从DSP2发出到其端口的三位地址总线的状态决定片选信号3的状态。
DSP2的PWM信号为级联式高压变频器的功率管的基本驱动信号，PWM信号为6路信号，其起点为DSP2的PWM输出端口，终点为FPGA的端口。
DSP2的模拟量输入信号为16位信号，每一位信号代表一种模拟量，如输入A相电流、输入B相电压或者温度等模拟量信号。DSP2的数字输入信号为16位信号，每一位代表一种数字量，如开关状态等。DSP2的数字量输出信号为16位信号，每一位代表一种数字量状态，如起停机状态、频率到达等。DSP2的扩展信号为19路信号，其中8路为数据总线、8路为地址总线、3路为控制/状态总线。
如图5所示，FPGA与功率单元的信息通信通过光纤信号完成，光纤信号为48路信号。其中24路为发送信号，起点为FPGA的端口，终点为功率单元的光纤接收信号端口。另外24路为接收信号，起点为功率单元的发送信号端口，终点为FPGA的接收信号端口。
综上所述，本实用新型的新型控制器装置具有以下优点：
1，采用了双32位的DSP，提供强大的计算能力和并行处理能力，两片DSP相对独立。一片主要负责电机控制部分，一片主要负责通信等顶层控制。为高性能、高控制精度和智能化提供了硬件基础。同时，两片DSP可以相对独立开发、调试，可以进行并行开发，缩短开发时间；
2，双端口RAM，提供高速、异步、相对独立的数据传递能力，两片DSP之间的数据交换变得简单、可靠；
3，双32位DSP与双端口RAM结合使用，使得双32位DSP既能够相对独立的并行处理也能进行相互之间的数据交换，即：既独立又紧密联系；
4，采用FPGA芯片，提供强大而又灵活的逻辑处理能力，其现场可编程能力极大的缩短了开发周期；
5、采用CPLD芯片，提供灵活的地址译码功能，并且能够调节数据读写时序，增强本实用新型的控制器的灵活性。
6、整个系统通过并行数据总线和地址总线通信，使其具有最高的数据吞吐能力。

Claims (10)

1.一种用于高压变频器的控制器装置，其特征在于，该控制器装置包括第一数字信号处理单元、第二数字信号处理单元、双端口存储单元、可编程逻辑单元以及译码单元，所述第一数字信号处理单元和所述第二数字信号处理单元分别通过第一总线和第二总线与所述双端口存储单元相连接，所述可编程逻辑单元通过所述第二总线与所述第二数字信号处理单元相连接，所述译码单元通过所述第一总线和第二总线与所述第一数字信号处理单元和所述第二数字信号处理单元相连接。
2.如权利要求1所述的控制器装置，其特征在于，所述第二数字信号处理单元包括一与所述可编程逻辑单元相连接的PWM信号输出端口，所述译码单元包括与所述双端口存储单元相连接的第一片选信号输出端口和第二片选信号输出端口。
3.如权利要求2所述的控制器装置，其特征在于，所述第一数字信号处理单元以及所述第二数字信号处理单元为32位的DSP芯片。
4.如权利要求3所述的控制器装置，其特征在于，所述双端口存储单元为双端口RAM。
5.如权利要求4所述的控制器装置，其特征在于，所述可编程逻辑单元由FPGA芯片组成。
6.如权利要求5所述的控制器装置，其特征在于，所述译码单元由CPLD芯片组成。
7.如权利要求6所述的控制器装置，其特征在于，所述第一数字信号处理单元还包括与所述双端口存储器相连接的第一读写控制线、与外界模拟设备相连接的模拟量输出端口、与外界模拟量设备相连接的模拟量输出端口以及与外部通信设备相连接的通信端口。
8.如权利要求6所述的控制器装置，其特征在于，所述第二数字信号处理单元还包括与所述双端口存储器相连接的第二读写控制线。
9.如权利要求8所述的控制器装置，其特征在于，所述第二读写控制线与所述可编程逻辑单元相连接。
10.如权利要求6所述的控制器装置，其特征在于，所述译码单元还包括与所述可编程逻辑单元相连接的第三片选信号输出。
CNU2007200706284U 2007-06-05 2007-06-05 一种用于高压变频器的控制器装置 Expired - Fee Related CN201060394Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2007200706284U CN201060394Y (zh) 2007-06-05 2007-06-05 一种用于高压变频器的控制器装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2007200706284U CN201060394Y (zh) 2007-06-05 2007-06-05 一种用于高压变频器的控制器装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201060394Y true CN201060394Y (zh) 2008-05-14

Family

ID=39408877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNU2007200706284U Expired - Fee Related CN201060394Y (zh) 2007-06-05 2007-06-05 一种用于高压变频器的控制器装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201060394Y (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101833291A (zh) * 2010-04-03 2010-09-15 东方电子股份有限公司 一种用于高压变频器模块化设计的主控制器装置
CN102136802A (zh) * 2011-03-23 2011-07-27 艾默生网络能源有限公司 一种变流器及其控制装置
CN102969876A (zh) * 2012-12-01 2013-03-13 哈尔滨九洲电气股份有限公司 一种控制36个功率单元的核心控制板
CN103067085A (zh) * 2012-12-12 2013-04-24 安徽颐和新能源科技股份有限公司 基于cpld芯片的级联型高压变频器光纤通讯方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101833291A (zh) * 2010-04-03 2010-09-15 东方电子股份有限公司 一种用于高压变频器模块化设计的主控制器装置
CN102136802A (zh) * 2011-03-23 2011-07-27 艾默生网络能源有限公司 一种变流器及其控制装置
CN102136802B (zh) * 2011-03-23 2014-09-03 艾默生网络能源有限公司 一种变流器及其控制装置
CN102969876A (zh) * 2012-12-01 2013-03-13 哈尔滨九洲电气股份有限公司 一种控制36个功率单元的核心控制板
CN102969876B (zh) * 2012-12-01 2016-09-28 哈尔滨九洲电气股份有限公司 一种控制36个功率单元的核心控制板
CN103067085A (zh) * 2012-12-12 2013-04-24 安徽颐和新能源科技股份有限公司 基于cpld芯片的级联型高压变频器光纤通讯方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102567280B (zh) 一种基于dsp和fpga的计算机硬件平台设计方法
CN201935967U (zh) 基于fpga的高速电能质量处理单元
CN103714024A (zh) 一种基于SoC FPGA的多串口并行处理架构
CN203630575U (zh) 一种控制器与扩展模块通讯结构
CN104750644B (zh) Dsp的emif读写时序与fpga的avalon读写时序的转换方法
CN203812236U (zh) 一种基于处理器和现场可编程门阵列的数据交换系统
CN203705861U (zh) 一种基于fpga的多串口并行处理架构
CN201060394Y (zh) 一种用于高压变频器的控制器装置
CN106776458B (zh) 基于fpga和hpi的dsp间的通信装置及通信方法
CN103457478A (zh) 基于dsp和fpga的级联式多电平变频器控制系统
CN204203964U (zh) 一种多路数据存储的便携式地面测试设备
CN102262595B (zh) 一种微处理器扩展寻址方法
CN102662887B (zh) 一种多端口随机存储器
CN102033568B (zh) 多功能信号发生器及其实现方法
CN101783165A (zh) 一种半导体存储器、半导体存储器系统及其对应编程方法
CN104035898A (zh) 一种基于vliw类型处理器的访存系统
CN203849590U (zh) 多轴运动数控系统
CN203812025U (zh) 一种基于SoC FPGA的多串口并行处理架构
CN201812284U (zh) 一种存储器接口
CN103365791A (zh) 一种nand闪存
CN201662798U (zh) 一种端口映射设备转换装置及控制系统
CN101853236B (zh) 一种基于双总线的微控制器外设扩展方法
CN201732367U (zh) 一种基于dsp的数据接收电路
CN201184970Y (zh) 船舶机舱数据采集嵌入板
CN101950276B (zh) 一种存储器访问装置及其程序执行方法

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080514

Termination date: 20160605