陈 兵 吴方坤 米天才 李明鑫

(吉林建筑大学,吉林 长春130118)

电动机在工业设备和家用电器中都得到了广泛的应用,给人民的生活带来了极大的便利。如今随着人们对电动机调速性能的要求的提高和自身环保意识的增强,传统的调压调速和变极对数调速等传统的调速方式已经无法满足人们生产、生活的需求,取而代之的是变频调速,变频调速不仅具有高效率和高调速精度,还能起到节能环保的作用[1]。变频调速是利用变频电源改变电动机工作电压的频率来实现调速的,其最重要的部件就是变频电源,因此想要推广变频调速技术,就要深入的研究变频电源。目前市场上的变频电源主要可分为模拟电路控制型和以单片机或DSP 的数字控型两类。近年来,凭借着微型处理器和电力半导体器件的快速发展,数字控制型变频电源的性能和生产技术得到了大幅度的提升,正在逐渐取代模拟电路控制性变频电源。

为了进一步提升变频电源的响应速度,本文用FPGA 代替传统的单片机或DSP 作为主控制器、以SPWM 为逆变控制算法,设计了一种基于FPGA 的三相变频电源。FPGA 能够更高速度的处理任务的原因主要有两点：一是FPGA 是依赖每个时钟边沿驱动信号与寄存器传输数据的；二是因为FPGA 是以并行的方式执行程序的,当每个时钟边沿到来时FPGA 可以同时执行上百条程序。所以采用FPGA 为主处理器能够提升变频电源在响应速度上有较大的提升。

1 变频电源的硬件电路设计

变频电源的硬件结构有多种不同的形式,目前市场上应用较多的可分为两种：交-交变频电源和交-直-交变频电源。……