[发明专利]信号处理方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子控制领域，特别是指一种信号处理的控制方法、装置和系统。

背景技术

电压型多电平变频器包括多个串联的功率单元或功率器件，其控制系统中包括FPGA控制芯片。FPGA芯片接收控制信息，经过运算得到PWM控制字；通过PWM控制字和状态机的状态信息输出PWM的脉冲驱动信号。FPGA将PWM的脉冲驱动信号输出至功率单元或功率器件，用于控制其切换状态。

由于FPGA的运算能力较低，运算PWM控制字的时间较长，输出PWM的脉冲驱动信号的时间较长，功率单元或功率器件的状态切换周期也较长，从而导致对变频器的控制效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种信号处理方法、装置和系统，以解决控制系统对变频器的控制效率较低的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种信号处理方法，包括：DSP通过接收的控制信息运算PWM控制字和同步脉冲信号；FPGA根据所述PWM控制字和所述同步脉冲信号输出PWM脉冲驱动信号。

优选地，所述DSP接收的控制信息包括频率和幅值信息；

所述DSP通过正弦脉宽调制SPWM或空间矢量脉宽调制SVPWM方式运算出所述PWM控制字和所述同步脉冲信号。

优选地，所述同步脉冲信号包括：控制字同步脉冲信号和波形同步脉冲信号。

优选地，所述输出PWM脉冲驱动信号的过程包括：

所述FPGA通过所述控制字同步脉冲信号接收所述PWM控制字；

所述FPGA按照所述PWM控制字，更新其状态机的状态；

所述FPGA根据更新后的所述状态机的状态和所述波形同步脉冲信号输出所述PWM脉冲驱动信号。

优选地，所述FPGA在所述控制字同步脉冲信号的上升沿接收所述PWM控制字；

所述FPGA在所述控制字同步脉冲信号的下降沿，按照所述PWM控制字更新其状态机的状态。

优选地，所述方法还包括：

所述FPGA获得功率单元或功率器件的故障信号，并根据该故障信号停止输出所述PWM脉冲驱动信号。

优选地，所述FPGA将所述PWM脉冲驱动信号输出至多电平变频器。

为解决上述问题，本发明提供一种信号处理装置，包括：

控制字模块，用于通过DSP接收的控制信息运算PWM控制字和同步脉冲信号；

脉冲输出模块，用于通过FPGA根据所述PWM控制字和所述同步脉冲信号输出PWM脉冲驱动信号。

优选地，所述控制字模块包括：

SPWM模块，用于接收控制信息中的频率和幅值信息，采用SPWM方式运算出所述PWM控制字和所述同步脉冲信号；

或SVPWM模块，用于接收控制信息中的频率和幅值信息，采用SVPWM方式运算出所述PWM控制字和所述同步脉冲信号。

优选地，所述脉冲输出模块包括：

接收模块，用于通过所述FPGA接收的所述同步脉冲信号中的控制字同步脉冲信号接收所述PWM控制字；

状态更新模块，用于通过所述PWM控制字，更新状态机的状态；

输出模块，用于通过更新后的所述状态机的状态和所述同步脉冲信号中的波形同步脉冲信号输出所述PWM脉冲驱动信号。

优选地，所述装置还包括：

封锁模块，用于通过所述FPGA获得功率单元或功率器件的故障信号，并根据该故障信号停止输出所述PWM脉冲驱动信号。

优选地，所述脉冲输出模块通过所述FPGA将所述PWM脉冲驱动信号输出至多电平变频器。

为解决上述问题，本发明提供一种信号处理系统，包括：

DSP，用于通过接收的控制信息运算PWM控制字和同步脉冲信号；

FPGA，用于通过根据所述PWM控制字和所述同步脉冲信号输出PWM脉冲驱动信号。

优选地，所述FPGA将所述PWM脉冲驱动信号输出至多电平变频器。

优选地，所述多电平变频器为7电平变频器。

本发明的实施例中，将运算PWM控制字和同步的脉冲信号由DSP实现，FPGA只用于输出PWM脉冲驱动信号。由于DSP负载一部分运算，所以降低了FPGA的运算负载，缩短了FPGA的运算时间，相应缩短了FPGA输出PWM脉冲驱动信号的时间，从而提高了FPGA输出PWM脉冲驱动信号的速度。通过以上方案提高了控制系统对多电平变频器的控制效率。

附图说明

图1是实施例的流程图；

图2是实施例中DSP和FPGA的连接关系的示意图；