本实用新型专利技术公开一种高压级联四象限变频器单元控制器，其不易受到周围的强磁场干扰，成本较低，使母线电压更为平稳，不易发生过流故障。这种高压级联四象限变频器单元控制器，其包括：采样电路、DSP芯片、CPLD芯片；DSP芯片、CPLD芯片由单电源供电；采样电路由驱动板完成，再输入DSP芯片；由DSP芯片进行双闭环控制主动式前端AFE方式运行；CPLD芯片通过光纤与主控箱通信；DSP芯片、CPLD芯片之间通过SCI接口，交互单元本体的状态变量，选择性地传输至主控箱。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电子电路的
，具体地涉及一种高压级联四象限变频器单元控制器。
技术介绍
目前的市场中，高压级联四象限变频器单元控制器多采用FPGA+AD采样芯片的组合方式，控制器置于单元内部，供电电压值过于繁多，容易受到周围的强磁场干扰，并且控制器受芯片和采样通道等限制，电路板形状尺寸过大，成本过高，并仅能120度回馈工作，母线电压和网侧回馈电流都不闭环，易发生过流故障。
技术实现思路
本技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种高压级联四象限变频器单元控制器，其不易受到周围的强磁场干扰，成本较低，使母线电压更为平稳，不易发生过流故障。本技术的技术解决方案是：这种高压级联四象限变频器单元控制器，其包括：采样电路、DSP芯片、CPLD芯片；DSP芯片、CPLD芯片由单电源供电；采样电路由驱动板完成，再输入DSP芯片；由DSP芯片进行双闭环控制主动式前端AFE方式运行；CPLD芯片通过光纤与主控箱通信；DSP芯片、CPLD芯片之间通过SCI接口，交互单元本体的状态变量，选择性地传输至主控箱。由于本技术的DSP芯片、CPLD芯片由单电源供电，采样电路由 驱动板完成，再输入DSP芯片，因此传输不易受到单元内部的强磁场干扰，芯片工作稳定；由于电路板小，所以成本低廉；由于DSP芯片进行双闭环方式运行，所以使母线电压更为平稳，不易发生过流现象。附图说明图1是根据本技术的高压级联四象限变频器单元控制器的电路图。标号说明：1:TI DSP280352:CPLD EMP5703:电流采样4:电压采样5:外置EEPROM6:键盘端口7:JTAG_CPLD8:JTAG_DSP9:门电路10:IGBT故障11:过压，过流故障12:温度故障13:3.3V电压检测电路14:晶振15:收发光纤16:主控箱17:门电路18:电机侧驱动电路19:网侧驱动电路20:LM1117-3.321:时钟信号22:SCI通信具体实施方式如图1所示，这种高压级联四象限变频器单元控制器，其包括：采样电路、DSP(Digital Signal Process，数字信号处理)芯片、CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)芯片；DSP芯片、CPLD芯片由单电源供电；采样电路由驱动板完成，再输入DSP芯片；由DSP芯片进行双闭环控制方式运行AFE(Active Front End，整流/回馈单元的主动前端)；CPLD芯片通过光纤与主控箱通信；DSP芯片、CPLD芯片之间通过SCI接口，交互单元本体的状态变量，选择性地传输至主控箱。实现单元的状态转换、与操作箱状态的交互、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)驱动信号产生及保护逻辑。由于本技术的DSP芯片、CPLD芯片由单电源供电，采样电路由驱动板完成，再输入DSP芯片，因此传输不易受到单元内部的强磁场干扰，芯片工作稳定；由于电路板小，所以成本低廉；由于DSP芯片进行双闭环控制方式运行AFE，所以使母线电压更为平稳，不易发生过流现象。优选地，该控制器还预留了键盘接口，其为RJ45接口。优选地，所述DSP芯片是TI DSP28035，所述CPLD芯片是ALTERA EMP570，所述单电源是由5V经过LM1117-3.3芯片输出3.3V电压来为DSP芯片和CPLD芯片供电。优选地，双闭环控制方式是采用直流母线电压外环、电流内环的双闭环。优选地，CPLD芯片通过收发光纤与主控箱通信：解码由主控箱下发的对变频器单元的控制命令，包括主动式前端AFE侧使能与电机侧IGBT驱动信号；编码单元状态信息返回至主控箱，包括单元母线电压、单元的运行停机状态、过压、过流、IGBT故障、网侧缺相，过温等故障代码，并根据逻辑进行重故障与轻故障的保护动作。优选地，DSP芯片、CPLD芯片的JTAG端口各连接一颗芯片代码烧写口。优选地，DSP芯片连接EEPROM，用于存储DSP芯片的参数信息，便于下电后保留记录状态信息。优选地，CPLD芯片还连接为其提供时钟的晶振，该晶振分频后再为DSP芯片提供时钟。优选地，所述采样电路包括电流采样单元和电压采样单元。以下更详细地说明本技术。采用TI DSP28035+ALTERA EMP570的芯片组合方式，驱动板仅为控制器提供5V电压，再通过芯片LM1117-3.3输出3.3V，为标号1和2两颗芯片供电。标号4网侧电压、直流母线电压、标号3电流采样均由驱动板完成，并输入DSP的ADC模块；DSP以AFE方式运行网侧IGBT，可达到四象限运行的目的。AFE方式，采用直流母线电压外环，电流内环的双闭环，使直流电压相对稳定，母线支撑电容容量更小，减少了过流故障的发生。标号2CPLD通过标号15收发光纤与主控箱标号16通信：解码由主控箱下发的对单元的控制命令，包括整流回馈侧使能与标号17电机侧IGBT驱动信号；编码单元状态信息返回至标号16主控箱，包括单元母线电压、单元的运行停机状态、过压、过流、IGBT故障、网侧缺相，过温等故障代码，并根据逻辑进行重故障与轻故障的保护动作。DSP与CPLD之间通过标号22SCI接口，采用指定的通信协议，交互单元本体的状态变量，可选择性的传输至标号16主控箱。该控制器预留标号6RJ45接口，可外扩键盘来调节单元参数变量等内容。标号7和8JTAG端口分别是两颗芯片代码烧写口。标号5为标号1DSP芯片的片外EEPROM，存储其参数信息，便于下电后保留记录状态信息。标号14晶振为标号2CPLD提供时钟，并分频后再为标号1DSP提供时钟。以上所述，仅是本技术的较佳实施例，并非对本技术作任何形式上的限制，凡是依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本技术技术方案的保护范围。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高压级联四象限变频器单元控制器，其特征在于：其包括：采样电路、DSP芯片、CPLD芯片；DSP芯片、CPLD芯片由单电源供电；采样电路由驱动板完成，再输入DSP芯片；由DSP芯片进行双闭环控制主动式前端AFE方式运行；CPLD芯片通过光纤与主控箱通信；DSP芯片、CPLD芯片之间通过SCI接口，交互单元本体的状态变量，选择性地传输至主控箱。
【技术特征摘要】
1.一种高压级联四象限变频器单元控制器，其特征在于：其包括：采样电路、DSP芯片、CPLD芯片；DSP芯片、CPLD芯片由单电源供电；采样电路由驱动板完成，再输入DSP芯片；由DSP芯片进行双闭环控制主动式前端AFE方式运行；CPLD芯片通过光纤与主控箱通信；DSP芯片、CPLD芯片之间通过SCI接口，交互单元本体的状态变量，选择性地传输至主控箱。2.根据权利要求1所述的高压级联四象限变频器单元控制器，其特征在于：该控制器还预留了键盘接口，其为RJ45接口。3.根据权利要求1所述的高压级联四象限变频器单元控制器，其特征在于：所述DSP芯片是TI DSP28035，所述CPLD芯片是ALTERA EMP570，所述单电源...
【专利技术属性】
技术研发人员：周继华，靳永浩，赵跃东，
申请(专利权)人：北京森源东标电气有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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