一种变流控制器的设计方法技术

本发明专利技术涉及变流控制器技术领域，具体为一种变流控制器的设计方法，其为了解决现有的变流控制器的通用性和灵活性较差的问题，故提供了一种变流控制器的设计方法，控制器包括DSP和FPGA，DSP通过总线读取FPGA内部的信息以及发送信息至FPGA，FPGA在接收到片选信号后，根据XR/Wn的高低决定读/写信号，进行相应的读写操作，DSP生成的脉冲通过GPIO直接输送至FPGA管脚。本发明专利技术中FPGA内部的控制参数可以由DSP在外部进行配置，在不改变FPGA设计的情况下可以看通过参数配置满足不同的个性化需求，一方面提高了设计的灵活性和通用性，另一方面内部设计的稳定确保了设计应用的安全性。设计的稳定确保了设计应用的安全性。设计的稳定确保了设计应用的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种变流控制器的设计方法


[0001]本专利技术涉及变流控制器
，具体为一种变流控制器的设计方法。

技术介绍

[0002]在轨道交通车辆中，辅助系统电源相比于牵引传动变流器具有拓扑结构多变的特点，因此在控制器设计时实现兼容性和通用性比较困难。考虑到开发周期、开发成本、安全性及可靠性的要求，设计一个满足各种变流拓扑，适应于常用的电力电子变换的控制器尤为重要。传统的控制器为由DSP进行采样计算后直接发波，并进行模拟量保护，但DSP的采样精度和计算速度较低，不能满足高频化、高精度的控制需求，另外，DSP自身的发波控制往往不能满足辅助电源系统中复杂多样、灵活性比较高的PWM脉冲生产要求，故现阶段也有DSP+FPGA的变流控制器，对DSP和FPGA的接口参数设计不够，不论大小变化，往往需要修改FPGA设计，使得变流控制器的通用性和灵活性较差。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决现有的变流控制器的通用性和灵活性较差的问题，故提供了一种变流控制器的设计方法。本专利技术是采用如下技术方案实现的：一种变流控制器的设计方法，控制器包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变流控制器的设计方法，其特征在于，控制器包括DSP和FPGA，DSP通过总线读取FPGA内部的信息以及发送信息至FPGA，FPGA在接收到DSP的片选信号后取反得到内部片选信号CS，根据XR/Wn的高低决定内部读/写信号 RD/WR，当XR/Wn为高电平时进行读操作，当XR/Wn为低电平时进行写操作，DSP生成的脉冲通过GPIO直接输送至FPGA管脚；FPGA内部包括数字量模块、模拟量模块、脉冲模块；数字量模块处理数字量输入和输出信号，数字量模块包括数字量输入单元和数字量输出单元，数字量输入单元读取FPGA管脚上的数字量输入信号后并将该数字量输入信号通过总线通信的方式传输至DSP，数字量输出单元读取DSP发送的数字量输出信号并将该数字量输出信号转换为FPGA输出管脚上的电平输出，数字量输入信号和数字量输出信号的读/写均在时钟信号的上升沿完成，当接收复位信号时所有的寄存器均执行复位；模拟量模块从ADC板卡的模拟量芯片读取模拟量信号，并进行高速计算保护，该模块包括ADC采样模块和ADC保护模块，ADC采样芯片将模拟量信号转换为数字量信号，ADC采样模块通过SPI通信将读取到的数字量信号一方面存入结果Buf供DSP读取，另一方面ADC保护模块读取结果Buf中的数据RESULT进行高速保护计算，SPI通信完成一次采样后，输出Adc_Done信号至ADC保护模块；ADC保护模块对采样结果根据DSP的控制配置进行保护计算，计算产生每个模拟量故障标志信号FLG发送到DSP，同时产生不同脉冲模块保护信号发送给脉冲模块，脉冲模块检测达到模块保护信号为1时封锁相应的脉冲输出以实现保护，ADC保护模块检测到故障发生时，对模拟量的故障值VALUE进行锁存，DSP可以根据需要读取该故障值用于故障数据分析；模拟量的采样由FPGA内部的脉冲模块产生的中断信号和DSP的片选信号进行控制，当ADC采样模块接收到中断信号和DSP的片选信号后将其相应的读取结果发送至DSP；ADC保护模块是进行模拟量保护的高速运算，以确定相应的模拟量是否超出设计的保护阈值，具体设计方法如下：每个模拟量均设有上限值保护和下限值保护，每个模拟量的保护使能以及保护阈值均由DSP进行独立配置；脉冲模块用于实现脉冲的生成和驱动反馈信号的保护运算以实现驱动保护，脉冲模块包括比较模块、死区模块以及驱动故障封锁模块；比较模块通过DSP配置的模块使能信号、计数器周期和比较值生成所需要的脉冲；死区模块根据DSP配置的死区的大小在比较模块生成的脉冲的基础上增加所需的死区；驱动故障封锁模块根据驱动信号和脉冲信号之间的保护逻辑进行驱动故障的判断，当检测到驱动故障发生时封锁脉冲输出。2.根据权利要求1所述的一种变流控制器的设计方法，其特征在于，在FPGA中设计模拟量保护的持续时间的判断逻辑，且持续时间由DSP处理器根据实际情况进行配置。3.根据权利要求2所述的一种变流控制器的设计方法，其特征在于，基于信号干扰的考虑，由DSP处理器配合故障持续时间寄存器来防止封锁脉冲误输出造成误保护的发生。4.根据权利要求3所述的一种变流控制器的设计方法，其特征在于，DC/AC 变换电路ADC采样模块中的采样触发信号是来自脉冲模块的信号，其功能为驱动采样模块开始采样，同时，ADC采样模块中由DSP控制的寄存器有DSP_CS、DSP_BUSY和结果Buf ，ADC采样模块的具体设计方法如下：1）CLK经过4分频后，作为ADCCLK使用；2）DC/AC ADC的启动信...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨怡晨，杨高兴，丁志勇，张瑞峰，张巧娟，张啸宇，
申请(专利权)人：中车永济电机有限公司，
类型：发明
国别省市：