基于双DSP的大功率变流器通用控制平台的设计
CPLD整形TMS320F2812输出的16路PWM信号，包括增加互补脉冲、添加死区、限制最小脉宽等；按实际要求封锁脉冲、完成保护动作并输出故障信号。CPLD输出的PWM信号接下拉电阻，这样在CPLD输出高阻时PWM输出为确定的低电平，避免在复位期间或CPLD无装载程序时因PWM信号状态不确定导致开关器件误导通。
2．4开关状态输入与输出电路
控制平台通过开关状态量的输入，读入主回路空气开关、断路器、按键等通断状态；通过开关状态输出及控制输出继电器的通断控制主回路断路器、排气扇控制开关等。开关量的输入输出由数据、地址总线、74LVC245、光耦TLP52l和继电器等构成。开关量的输入通过74LV-C244转换为3．3 V电平，送入TMS320F2812；开关量经74LVC244输出以控制信号灯和继电器等，从而实现调试、指示、保护动作等功能。本设计开关状态量共8路输入输出均经光耦隔离，采用24 V单独供电。光耦隔离和单独供电能有效隔离主回路和控制平台，从而减少主同路对控制平台的干扰。
2．5通信模块与人机界面(HMI)
大功率变流器工作时，控制平台通过通信电路与人机交互界面、上位机等其他系统交换数据。该通信电路由FPGA控制。为使双DSP能够在线更新程序，调试方便，利用1片FPGA EP2C20Q240和网络控制器RTL8019扩展以太网。FPGA需外扩l片SDRAM HY57V641620和1片FlashE28F640用于存储FPGA运行时需要载入的软核Nios II和μCLinux操作系统。通用控制平台为实现良好的人机界面(HMI)，还扩展1块LCD和键盘输入电路。键盘输入电路由ZLG7290控制，通过I2C总线与FPGA通信；ICD为并行接口，其数据线与网卡控制器RTL8019复用，控制信号由FPGA直接发送。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/151969.htm
3 控制系统软件设计
控制系统软件设计主要包括初始化、通信、MD采样、控制算法、SPWM调制、故障检测与处理等程序。图5为主程序流程。
4 结束语
将该大功率变流器通用控制平台应用于400 kVA岸电电源样机，进行基于SVPWM的电机拖动实验，电机运行稳定，未出现谐波造成的电机振动；对主回路各路电压、电流采样数据与现场仪表测试结果基本相同；保护电路能正常动作；通信功能正常，实现双DSP在线更新程序。需要注意的是该设计为通用控制平台，各项外设功能完备，实际产品中需要根据相关需求进行模块化裁剪。与传统大功率变流器专用控制器相比，该通用控制平台运算能力强，数据存储量大，能同时进行定点和浮点运算，具有精确可靠的模拟电路，通信资源丰富且抗干扰能力强。
评论