CN203826969U - 一种基于dsp和fpga的链式svg控制电路 - Google Patents
一种基于dsp和fpga的链式svg控制电路 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于DSP和FPGA的链式SVG控制电路，包含主控制器、光纤收发电路、功率单元控制电路、SVG功率单元、接触器、风扇以及开关按钮，所述光纤收发电路包含第一端和第二端，所述主控制器包含一片DSP芯片和三片分别与之连接的FPGA芯片，所述DSP芯片分别连接开关按钮、接触器和风扇，所述三片FPGA芯片均连接光纤收发电路的第一端，光纤收发电路的第二端经功率单元控制电路与SVG功率单元连接。本实用新型采用DSP/FPGA/CPLD的组合来实现高精度、高速度的控制，并且采用光纤收发电路进行通信处理，因而具有很强的抗干扰能力，有利于大规模应用。
Description
技术领域
本实用新型属于电力电子技术领域，特别涉及了一种基于DSP和FPGA的链式SVG控制电路。
背景技术
随着经济的高速发展，电力系统中的大容量感性负载、电力电子设备逐渐增多，这些设备带来的电能质量问题日益凸显。静止无功发生器（SVG）作为柔性交流输电技术下的重要装置，是一种优秀的无功补偿装置，具有调节速度快、体积小、输出谐波少、在电网电压较低时输出电流不受影响、不会和系统阻抗发生谐振等特点，因而受到广泛关注。
其中，链式SVG成为研究的热点，因为链式SVG通过多电平技术减少输出谐波、降低开关频率；采用串联结构突破了电子器件的电压限制，从而应用到高压场合；易于实现模块化生产和调试。所以链式SVG在智能电网下具有十分广泛的应用前景。
传统的SVG控制器的精度和运行速率都难以达到要求，且很少能有效抑制强电对驱动信号的电磁干扰和多功率单元的信号传输。
实用新型内容
为了解决上述背景技术存在的问题，本实用新型旨在提供一种基于DSP和FPGA的链式SVG控制电路，以实现高精度、高速度的控制，并且具有很强的抗干扰能力，有利于大规模应用。
为了实现上述的技术目的，本实用新型的技术方案是：
一种基于DSP和FPGA的链式SVG控制电路，包含主控制器、光纤收发电路、功率单元控制电路、SVG功率单元、接触器、风扇以及开关按钮，所述光纤收发电路包含第一端和第二端，主控制器包含一片DSP芯片和三片分别与之连接的FPGA芯片， DSP芯片分别连接开关按钮、接触器和风扇，所述三片FPGA芯片均连接光纤收发电路的第一端，光纤收发电路的第二端经功率单元控制电路与SVG功率单元连接。
其中，上述功率单元控制电路包含依次连接的信号调理电路、AD转换器以及CPLD芯片，光纤收发电路通过CPLD芯片与SVG功率单元连接，信号调理电路连接SVG功率单元。
其中，上述CPLD芯片采用EPM1270T144。
其中，上述链式SVG控制电路还包含触摸屏，所述触摸屏连接DSP芯片。
其中，上述DSP芯片采用TMS320F28335。
其中，上述FPGA芯片采用EP3C25E144C8。
本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
本实用新型采用DSP/FPGA/CPLD的组合来实现高精度、高速度的控制，并且采用光纤收发电路进行通信处理，因而具有很强的抗干扰能力，有利于大规模应用。同时，装置安装、运行、维护简单方便，成本较低，具有广阔的发展的前景。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图。
图2是本实用新型的主控制器结构框图。
图3是本实用新型的功率单元控制电路的结构框图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细说明。
如图1所示本实用新型的结构框图，一种基于DSP和FPGA的链式SVG控制电路，包含光纤收发电路、功率单元控制电路、SVG功率单元、主控制器、接触器、风扇以及开关按钮，所述光纤收发电路包含第一端和第二端。如图2所示主控制器结构框图，所述主控制器包含一片DSP芯片和三片分别与之连接的FPGA芯片，所述DSP芯片分别连接开关按钮、接触器和风扇，接触器主要用于SVG与电网的通断，风扇主要用于对功率单元的散热。所述三片FPGA芯片均连接光纤收发电路的第一端，光纤收发电路的第二端经功率单元控制电路与SVG功率单元连接。DSP芯片与三片FPGA之间通过16位数据总线和10位地址总线进行通信，同时DSP芯片通过三个片选信号控制三片FPGA芯片，三片FPGA芯片分别对应SVG功率单元的A、B、C三相的信号采样和故障反馈。
在本实施例中，链式SVG控制电路还包含触摸屏，触摸屏通过485接口连接DSP芯片。DSP芯片采用TMS320F28335， FPGA芯片采用EP3C25E144C8。如图3所示功率单元控制电路的结构框图，包含依次连接的信号调理电路、AD转换器以及CPLD芯片，光纤收发电路通过CPLD芯片与SVG功率单元连接，信号调理电路连接SVG功率单元。CPLD芯片采用EPM1270T144。
本实用新型的工作原理为：
主控制器根据开关按钮的启闭状态控制SVG的运行和停止，当SVG运行时，主控制器的DSP芯片采集电网和SVG功率单元的电流、电压信号并将这些信号转换为数字信号，DSP芯片根据这些数字信号计算出调制波并将调制波转换成16位整型数据后通过数据总线传送给FPGA芯片，FPGA芯片通过光纤收发电路将调制波发送给功率单元控制电路上的CPLD芯片，调制波与CPLD芯片产生的三角载波比较后产生PWM波，PWM加死区后输出到SVG功率单元。另一方面，单元控制电路上的信号调理电路将SVG直流电压、SVG交流侧电流等强电信号转换成0-3V的弱电信号供AD转换器采样。CPLD芯片控制AD转换器的采样时序和采样周期，AD转换器将转换后的数字量传送给CPLD芯片，CPLD芯片将这些数字量通过光纤收发电路传输给主控制器。DSP芯片通过三片FPGA芯片采集到SVG功率单元的工作状态或故障信号，并根据这些信号控制接触器和风扇的运行。本实施例还可以将数据通过触摸屏显示，或者通过触摸屏向主控制器设置参数而控制SVG。
在本实施例中，DSP计算调制波、DSP开入控制和开出控制以及DSP、FPGA的数据传输都是本领域常见并公知的手段，这些并不是本实用新型想要保护的技术特征。
以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于DSP和FPGA的链式SVG控制电路，其特征在于：该电路包含主控制器、光纤收发电路、功率单元控制电路、SVG功率单元、接触器、风扇以及开关按钮，所述光纤收发电路包含第一端和第二端，所述主控制器包含一片DSP芯片和三片分别与之连接的FPGA芯片，所述DSP芯片分别连接开关按钮、接触器和风扇，所述三片FPGA芯片均连接光纤收发电路的第一端，光纤收发电路的第二端经功率单元控制电路与SVG功率单元连接。
2.根据权利要求1所述一种基于DSP和FPGA的链式SVG控制电路，其特征在于：所述功率单元控制电路包含依次连接的信号调理电路、AD转换器以及CPLD芯片，所述光纤收发电路通过CPLD芯片与SVG功率单元连接，所述信号调理电路连接SVG功率单元。
3.根据权利要求2所述一种基于DSP和FPGA的链式SVG控制电路，其特征在于：所述CPLD芯片采用EPM1270T144。
4. 根据权利要求1至3中任意一项所述一种基于DSP和FPGA的链式SVG控制电路，其特征在于：还包含触摸屏，所述触摸屏连接DSP芯片。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述一种基于DSP和FPGA的链式SVG控制电路，其特征在于：所述DSP芯片采用TMS320F28335。
6.根据权利要求1至3中任意一项所述一种基于DSP和FPGA的链式SVG控制电路，其特征在于：所述FPGA芯片采用EP3C25E144C8。
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|---|---|---|---|---|
| CN104391756A (zh) * | 2014-10-29 | 2015-03-04 | 威凡智能电气高科技有限公司 | 基于多通道串行通讯的链式svg故障分级容错处理方法 |
| CN112286104A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-29 | 民广电气科技有限公司 | 一种基于dsp的pwm模块综合控制器 |
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