基于FPGA的高频逆变装置的变频移相控制实现
2021-05-07赵建荣胡丁文
计算机测量与控制 2021年4期
关键词:指令
陈 雪,赵建荣,黄 辉,柳 龙,胡丁文
(1.西安许继电力电子技术有限公司,西安 710075;2.西安西电高压开关有限责任公司,西安 710018)
0 引言
电动汽车无线充电是非接触式感应电能传输系统在大功率供电领域的一项应用,完整的无线充电网络,主要分为地面设备、本地监控设备、车载设备和车联网平台4大部分。本文的研究对象为该网络中的高频逆变电路(工作频率为82 kHz),分析了高频逆变器的工作特性,最终确定了移相和调频结合的控制方案并针对此方案选择合适的控制系统。文献[1]介绍了基于FPGA的PWM控制器,通过计算脉宽数据并判断电流过零点并计算脉冲频率来实现对半控整流器电路的控制,但该文献中算法处理放在FPGA中完成,而FPGA并不适用于数学运算且算法处理极其占用资源,如果强行使用FPGA处理所有算法会使得选择的FPGA芯片价格成本过高,所以该方案不适合工程应用。文献[2]中介绍了基于DSP的全桥移相脉冲生成,采用DSP的事件管理器生成PWM波,同时基于移相策略完成功率闭环控制,但该文献中逆变电路的工作频率为20 kHz,而本文中高频逆变电路工作频率需要达到82 kHz,工况有所不同。文献[3]中通过在FPGA中完成PID算法和PWM生成控制逆变电源,但对于FPGA的具体实现未给出详细介绍。针对本文采用的移相和调频相结合的控制方式,提出了一种DSP与FPGA相结合的控制系统,其中DSP完成算法计算生成脉冲频率和相位角,并通过数据总线传递给FPGA;FPGA通过总线接收DSP发送的频率、相位值,完成具体的变频、移相、PWM波生成等工作。……
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