基于FPGA的恒流型中频除尘电源火花闪络检测处理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于FPGA的恒流型中频除尘电源火花闪络检测处理系统，包括FPGA模块，主控制器，电流滞环模块，滞环信号转换模块，带滞环的电压比较模块，采样调理模块，驱动模块；FPGA控制模块接收控制器信号和外部电路信号，通过内部算法实现检测和处理火花闪络，滞环信号转换模块将数字控制信号转换为电流滞环上下限模拟信号，电流滞环模块接收实际电流值和电流上下限设定值，产生驱动信号，带滞环的电压比较模块实时检测除尘电源输出电压的大小变化，向FPGA传送输出电压跃变信号。本发明专利技术基于恒流型除尘电源发生火花闪络时电流变化斜率特性，并辅以输出电压跃变特性来实现火花闪络检测，可提高火花闪络检测的准确性；充分利用硬件电路并行执行的特点，提高火花检测处理的快速性，改善系统的动态特性。

Spark Flash Detection and Processing System of Constant Current Type Intermediate Frequency Dust Removal Power Supply Based on FPGA

【技术实现步骤摘要】
基于FPGA的恒流型中频除尘电源火花闪络检测处理系统
本专利技术涉及静电除尘领域，尤其涉及一种基于FPGA的恒流型中频除尘电源火花闪络检测处理系统。
技术介绍
高压除尘电源通过在两电极板间产生高压，使工业烟尘荷电并向极板方向运动从而达到工业除尘的目的。除尘电源以其除尘效率高效、工作可靠、维护方便的特点得到了广泛的应用。其中，除尘电源的输出电压通常运行在临界闪络电压附近，由于电源负载随工况不断变换，极易引起电源输出侧产生火花闪络，影响除尘效率，因此准确识别并正确处理除尘电源的火花闪络是提高除尘电源除尘效率和工作稳定性的关键因素。对火花状态的识别基于火花发生时负载电压电流的变化状态。目前大部分除尘电源对闪络的识别通过软件比较电流电压的大小变化判断闪络状态。软件算法涉及采样滤波及数据处理，控制器需要处理较多的采样数据，因此软件识别火花状态响应较慢。且对于恒流型除尘电源，火花闪络发生时，电路电流并不发生跳变，软件的准确识别较为困难，会造成火花闪络的误检和漏检，降低除尘效率。
技术实现思路
专利技术目的：针对以上问题，本专利技术提出一种基于FPGA的恒流型中频除尘电源火花闪络检测处理系统。技术方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于FPGA的恒流型中频除尘电源火花闪络检测处理系统，其特征在于，包括FPGA模块，控制器，滞环信号转换模块，电流滞环模块，带滞环的电压比较模块，采样调理模块和功率开关管驱动模块；FPGA模块和控制器直接相连，FPGA模块将系统信息传送给控制器，控制器将控制信息写入FPGA模块内部，控制系统的运行；滞环信号转换模块和FPGA模块相连，FPGA模块向滞环信号转换模块传送两路不同占空比的PWM数字信号，滞环信号转换模块将其转换为幅值正比于PWM数字信号占空比的直流电压模拟信号，作为电压比较模块的给定电压比较信号和电流滞环模块的电流滞环上下限给定信号；电流滞环模块接收经过采样调理模块调理后的...

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的恒流型中频除尘电源火花闪络检测处理系统，其特征在于，包括FPGA模块，控制器，滞环信号转换模块，电流滞环模块，带滞环的电压比较模块，采样调理模块和功率开关管驱动模块；FPGA模块和控制器直接相连，FPGA模块将系统信息传送给控制器，控制器将控制信息写入FPGA模块内部，控制系统的运行；滞环信号转换模块和FPGA模块相连，FPGA模块向滞环信号转换模块传送两路不同占空比的PWM数字信号，滞环信号转换模块将其转换为幅值正比于PWM数字信号占空比的直流电压模拟信号，作为电压比较模块的给定电压比较信号和电流滞环模块的电流滞环上下限给定信号；电流滞环模块接收经过采样调理模块调理后的实际电流信号和电流滞环上下限给定信号，产生功率开关管的高频驱动信号，并传送给FPGA模块；带滞环的电压比较模块接收经过采样调理模块调理后的实际电压信号和给定电压比较信号，得到电压比较结果信号，并传送给FPGA模块；FPGA模块根据功率开关管的高频驱动信号和电压比较结果信号，实时检测火花闪络状态，并产生功率开关管驱动信号，传送给功率开关管驱动模块。2.根据权利要求1所述的基于FPGA的恒流型中频除尘电源火花闪络检测处理系统，其特征在于，所述FPGA模块包括火花检测模块，火花处理模块和滞环信号处理模块；火花检测模块的输入连接电流滞环模块产生的高频开关管驱动信号和电压比较模块的电压比较结果信号；火花处理模块的输入连接火花检测模块的火花闪络输出信号、火花闪络清除信号以及时钟输入信号，输出的开关管锁死信号连接驱动模块的输入端，输出的闪络信号和短路信号连接主控制器；滞环信号处理模块的输入连接滞环上下限给定的PWM信号、火花闪络信号以及火花闪络清除信号，输出经处理后的滞环上下限PWM信号，与外部的滞环信号转换模块连接。3.根据权利要求2所述的基于FPGA的恒流型中频除尘电源火花闪络检测处理系统，其特征在于，所述火花检测模块包括延时计数器0，延时计数器0的使能端和清零端连接反向处理后的高频驱动信号，延时计数器0的第三输出端和时钟信号经过或运算后连接延时计数器0的时钟输入端，延时计数器0的输出信号和电压比较结果信号经与运算后得到火花闪络输出信号。4.根据权利要求2所述的基于FPGA的恒流型中频除尘电源火花闪络检测处理系统，其特征在于，所述火花处理电路包括驱动信号封锁计时电路，闪络状态清除电路，短路状态判断电路；所述驱动信号封锁计时电路包括D触发器1，D触发器1的时钟输入端连接火花闪络信号，输出端连接延时计数器1的使能输入端；延时计数器1的溢出输出端连接D触发器2的信号输入端，D触发器2的输出经反向操作后与D触发器1和延时计数器1的清零端连接；所述闪络状...

【专利技术属性】
技术研发人员：金龙，汪涛，潘鹏，徐志科，赵志刚，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32