CN103731042A - 交交变频相控触发装置 - Google Patents

交交变频相控触发装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103731042A
CN103731042A CN201310434894.0A CN201310434894A CN103731042A CN 103731042 A CN103731042 A CN 103731042A CN 201310434894 A CN201310434894 A CN 201310434894A CN 103731042 A CN103731042 A CN 103731042A
Authority
CN
China
Prior art keywords
programmable gate
gate array
dsp
trigger equipment
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310434894.0A
Other languages
English (en)
Inventor
姜建国
戴鹏
屠伟
乔树通
罗
徐亚军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Jiaotong University
Original Assignee
Shanghai Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jiaotong University filed Critical Shanghai Jiaotong University
Priority to CN201310434894.0A priority Critical patent/CN103731042A/zh
Publication of CN103731042A publication Critical patent/CN103731042A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

本发明提供一种交交变频相控触发装置，包括：DSP、现场可编程门阵列FPGA1、现场可编程门阵列FPGA2、模拟量采样装置、同步信号检测装置、零电流检测装置、光耦隔离装置、地址设置装置、串行/并行通讯接口CON1、备用可扩展通讯接口CON2、模拟量输出装置、触发装置。与现有技术相比，本发明的优点是：采用DSP+FPGA结构，高端处理器可以提高运算速度和准确度，使用两块FPGA，充分利用其丰富的资源，提高数据交换速率。

Description

交交变频相控触发装置
技术领域
本发明专利涉及变频相控触发装置，尤其是一种采用DSP+FPGA结构的交交变频相控触发装置。
背景技术
交交变频器广泛地应用于矿井提升机、风机、泵类负载等大功率交流电动机调速传动领域，交交变频器的控制***的稳定性起到至关重要的作用，为了解决控制***中相控触发问题，本发明专利涉及一种采用DSP+FPGA结构的交交变频相控触发装置。
发明内容
本发明专利涉及一种交交变频相控触发装置，采用DSP+FPGA结构，提高处理器的运算能力和效率。
根据本发明提供的交交变频相控触发装置，包括：DSP、现场可编程门阵列FPGA1、现场可编程门阵列FPGA2、模拟量采样装置、同步信号检测装置、零电流检测装置、光耦隔离装置、地址设置装置、串行/并行通讯接口CON1、备用可扩展通讯接口CON2、模拟量输出装置、触发装置；
DSP分别连接现场可编程门阵列FPGA1、现场可编程门阵列FPGA2，现场可编程门阵列FPGA1分别连接模拟量采样装置、同步信号检测装置、零电流检测装置、地址设置装置、串行/并行通讯接口CON1，现场可编程门阵列FPGA2分别连接备用可扩展通讯接口CON2、模拟量输出装置、触发装置，模拟量采样装置、同步信号检测装置、零电流检测装置、触发装置分别连接各自的光耦隔离装置。
优选地，DSP负责控制***的运算，DSP配有用于存储数据的FLASH存储器，现场可编程门阵列FPGA1将数据采集送到DSP进行运算，DSP计算出晶闸管触发角，并将触发角信号传送给现场可编程门阵列FPGA2，形成脉冲触发信号，通过光耦隔离触发晶闸管。
优选地，现场可编程门阵列FPGA1，用于与上位机通信，并用于控制信号采集、同步信号检测和零电流信号检测的执行。
优选地，FPGA2用于负责触发晶闸管，并用于控制模拟量输出和备用可扩展通信的执行。
优选地，模拟量采样装置采用ADS1209芯片，模拟量采样装置的光耦隔离装置采用线性光耦HCPL7840芯片，以用于信号隔离。
优选地，同步信号检测装置、零电流检测装置、触发装置各自的光耦隔离装置均采用TLP114芯片。
优选地，同步信号检测装置包括依次连接的电压传感器、低通滤波器、过零检测器、隔离放大器、倍频器，其中，低通滤波器用于消除电压信号中含有的换相瞬变过程；同步信号检测装置的输出信号有两组：一组是和端电压同相位的三相矩形波信号，另一组是经过倍频器后产生的脉冲列信号。
与现有技术相比，本发明的优点是：采用DSP+FPGA结构，高端处理器可以提高运算速度和准确度，使用两块FPGA，充分利用其丰富的资源，提高数据交换速率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为相控触发装置的***图；
图2为同步信号模块结构图；
图3为零电流信号模块结构图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明专利涉及一种交交变频相控触发装置，采用DSP+FPGA结构，提高处理器的运算能力和效率。
如图1所示，交交变频相控触发装置由DSP、FPGA1、FPGA2、模拟量采样装置、同步信号检测装置、零电流检测装置、光耦隔离装置、地址设置装置、串行或并行通讯接口CON1、备用可扩展通讯接口CON2、模拟量输出装置、触发装置构成。
DSP负责控制***的运算，DSP配有FLASH存储器用于存储数据，FPGA1负责与上位机通信、控制信号采集、同步信号检测和零电流信号检测，FPGA2负责触发晶闸管、控制模拟量输出和备用可扩展通信。FPGA1将数据采集送到DSP进行运算，DSP计算出晶闸管触发角，并将触发角信号传送给FPGA2，形成脉冲触发信号，通过光耦隔离触发晶闸管。
模拟量采样装置采用ADS1209芯片，其光耦隔离装置采用线性光耦HCPL7840芯片，主要用于信号隔离，防止干扰信号进入控制板。同步信号、零电流信号和脉冲触发的光耦隔离选用TLP114芯片。
如图2所示，同步信号检测模块主要由电压传感器、滤波器、过零检测器、隔离放大器、倍频器等组成。其中低通滤波器可消除电压信号中含有的换相瞬变过程。输出信号有两组：一组是和端电压同相位的三相矩形波信号；另一组是经过倍频器后产生的脉冲列信号。
图3为零电流检测模块示意图。当晶闸管导通时，阳极和阴极之间的电压为1V；当晶闸管关断时，阳极和阴极之间的电压近似等于电源电压。因此，只要检测晶闸管阳极对阴极的电压，就可以判断它是否关断。晶闸管K1、K2上的电压经由二极管整流桥整流后加到光电耦合器上，当K1、K2任意一个导通时，两端电压为零，光电耦合器中光敏三极管截止，输出低电平L=0；反之，当K1、K2全部关断时，其管压降为电源线电压，这个电压使得观点耦合器中光敏三极管导通，输出高电平L=1。R1和R2是限流电阻，稳压管DW的作用是设置一个门坎电压以抗干扰。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (7)

1.一种交交变频相控触发装置，其特征在于，包括：DSP、现场可编程门阵列FPGA1、现场可编程门阵列FPGA2、模拟量采样装置、同步信号检测装置、零电流检测装置、光耦隔离装置、地址设置装置、串行/并行通讯接口CON1、备用可扩展通讯接口CON2、模拟量输出装置、触发装置；
DSP分别连接现场可编程门阵列FPGA1、现场可编程门阵列FPGA2，现场可编程门阵列FPGA1分别连接模拟量采样装置、同步信号检测装置、零电流检测装置、地址设置装置、串行/并行通讯接口CON1，现场可编程门阵列FPGA2分别连接备用可扩展通讯接口CON2、模拟量输出装置、触发装置，模拟量采样装置、同步信号检测装置、零电流检测装置、触发装置分别连接各自的光耦隔离装置。
2.根据权利要求1所述的交交变频相控触发装置，其特征在于，DSP负责控制***的运算，DSP配有用于存储数据的FLASH存储器，现场可编程门阵列FPGA1将数据采集送到DSP进行运算，DSP计算出晶闸管触发角，并将触发角信号传送给现场可编程门阵列FPGA2，形成脉冲触发信号，通过光耦隔离触发晶闸管。
3.根据权利要求1所述的交交变频相控触发装置，其特征在于，现场可编程门阵列FPGA1，用于与上位机通信，并用于控制信号采集、同步信号检测和零电流信号检测的执行。
4.根据权利要求1所述的交交变频相控触发装置，其特征在于，FPGA2用于负责触发晶闸管，并用于控制模拟量输出和备用可扩展通信的执行。
5.根据权利要求1所述的交交变频相控触发装置，其特征在于，模拟量采样装置采用ADS1209芯片，模拟量采样装置的光耦隔离装置采用线性光耦HCPL7840芯片，以用于信号隔离。
6.根据权利要求1所述的交交变频相控触发装置，其特征在于，同步信号检测装置、零电流检测装置、触发装置各自的光耦隔离装置均采用TLP114芯片。
7.根据权利要求1所述的交交变频相控触发装置，其特征在于，同步信号检测装置包括依次连接的电压传感器、低通滤波器、过零检测器、隔离放大器、倍频器，其中，低通滤波器用于消除电压信号中含有的换相瞬变过程；同步信号检测装置的输出信号有两组：一组是和端电压同相位的三相矩形波信号，另一组是经过倍频器后产生的脉冲列信号。
CN201310434894.0A 2013-09-11 2013-09-11 交交变频相控触发装置 Pending CN103731042A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310434894.0A CN103731042A (zh) 2013-09-11 2013-09-11 交交变频相控触发装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310434894.0A CN103731042A (zh) 2013-09-11 2013-09-11 交交变频相控触发装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103731042A true CN103731042A (zh) 2014-04-16

Family

ID=50455007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310434894.0A Pending CN103731042A (zh) 2013-09-11 2013-09-11 交交变频相控触发装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103731042A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105044409A (zh) * 2015-07-30 2015-11-11 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种可扩展信号的触发装置及方法
CN105896939A (zh) * 2016-06-24 2016-08-24 南京工程学院 一种数字化晶闸管触发方法
CN106526306A (zh) * 2016-12-20 2017-03-22 广州擎天实业有限公司 快速响应的三相整流桥输出电压变送器及其控制方法
CN106950851A (zh) * 2017-03-15 2017-07-14 平高集团有限公司 一种晶闸管仿真装置以及晶闸管半实物仿真平台
CN108149278A (zh) * 2017-12-27 2018-06-12 云南卓烁科技有限公司 一种铝电解槽用电压频率转换装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7154253B1 (en) * 2003-07-03 2006-12-26 Inovys Corporation Digitally controlled modular power supply for automated test equipment
CN101404457A (zh) * 2008-11-20 2009-04-08 北京金自天正智能控制股份有限公司 一种基于dsp和fpga的交交变频电流数字控制***
CN101499772A (zh) * 2008-11-03 2009-08-05 天津理工大学 基于dsp的级联五电平变频调速电路及其工作方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7154253B1 (en) * 2003-07-03 2006-12-26 Inovys Corporation Digitally controlled modular power supply for automated test equipment
CN101499772A (zh) * 2008-11-03 2009-08-05 天津理工大学 基于dsp的级联五电平变频调速电路及其工作方法
CN101404457A (zh) * 2008-11-20 2009-04-08 北京金自天正智能控制股份有限公司 一种基于dsp和fpga的交交变频电流数字控制***

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张文镧等: "基于双FPGA与DSP的港口变流器控制器的设计", 《中国科技论文在线》, 3 August 2009 (2009-08-03) *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105044409A (zh) * 2015-07-30 2015-11-11 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种可扩展信号的触发装置及方法
CN105044409B (zh) * 2015-07-30 2017-10-31 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种可扩展信号的触发装置及方法
CN105896939A (zh) * 2016-06-24 2016-08-24 南京工程学院 一种数字化晶闸管触发方法
CN106526306A (zh) * 2016-12-20 2017-03-22 广州擎天实业有限公司 快速响应的三相整流桥输出电压变送器及其控制方法
CN106950851A (zh) * 2017-03-15 2017-07-14 平高集团有限公司 一种晶闸管仿真装置以及晶闸管半实物仿真平台
CN108149278A (zh) * 2017-12-27 2018-06-12 云南卓烁科技有限公司 一种铝电解槽用电压频率转换装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103731042A (zh) 交交变频相控触发装置
CN201876484U (zh) 高电压信号调理与数据采集装置
CN204166088U (zh) 局部放电信号采集装置
CN201955387U (zh) 载波通信用低功耗过零检测电路
CN102830266B (zh) 一种剩余电流相位的鉴相电路
CN103515979A (zh) 低成本的单相一体化能量回馈***
CN203522547U (zh) 交交变频相控触发装置
CN107222090A (zh) 一种捕获导通时间的并联供电输出功率均衡控制***
CN104935188A (zh) 一种水轮机转速功率外特性模拟装置
CN104408213A (zh) 一种便携式数据采集卡
CN202721656U (zh) 一种剩余电流相位的鉴相电路
CN202495935U (zh) 一种基于rs485电能表的电力线载波通信装置
CN107086563A (zh) 一种并联供电***输出功率高效均衡控制方法
CN203720258U (zh) 一种电压电流暂态信号高速同步数据采样装置
CN203414947U (zh) 一种基于fpga的多通道隔离高速电压和电阻采集卡
CN110161432A (zh) 一种航空交流电源电压采集电路
CN103376397A (zh) 一种异步电路的检测***
CN201514441U (zh) 电流过零点检测电流电路
CN209387803U (zh) 一种具有自检功能的局放监测***
CN201878030U (zh) 单片机控制的三相全控桥整流装置
CN203942321U (zh) 一种户外电动汽车充电桩协调同步装置
CN203101499U (zh) 一种电压采集电路
CN203688663U (zh) 电力采集***
CN203606422U (zh) 一种过零检测电路
CN204652260U (zh) 水轮机转速功率外特性模拟装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140416