多電平功率變換技術(shù)可以使耐壓值較低的全控型電力電子器件(如IGBT)可靠地應用于高壓大功率領(lǐng)域,并能有效地減少PWM控制所產(chǎn)生的高次諧波。H橋級聯(lián)型多電平功率變換電路易于向高電壓等級擴展,且在高壓電機調(diào)速和電力系統(tǒng)無功補償領(lǐng)域已獲得實際應用。然而對于多電平變換器,隨著開關(guān)數(shù)量的增加,以前常用的PWM集成芯片已經(jīng)不適了,目前對于多電平變換器的控制,由于控制對象的復雜性,一般采用DSP+FPGA的實現(xiàn)方案,由DSP完成PWM算法,計算出占空比值,而FPGA完成脈沖的產(chǎn)生。
本成果對于PWM發(fā)生器的實現(xiàn)方案進行了改進,使得該脈沖發(fā)生器即可適用于任意單元級聯(lián)的系統(tǒng),另外針對逆變器單元的各種狀態(tài)和故障信息的處理,在FPGA中設(shè)計了N(N等于級聯(lián)單元個數(shù))多個串口接收單元,分別接收和處理各個逆變器單元的各種狀態(tài)和故障信息,然后將其解析后返回給DSP處理,這樣不僅減輕了DSP處理下層各個功率單元信息的任務,而且充分利用了FPGA芯片的邏輯處理能力。所設(shè)計的PWM脈沖發(fā)生器應用于高壓變頻調(diào)速系統(tǒng),通過高壓變頻實驗,驗證了整個設(shè)計的正確性。
試生產(chǎn)
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