[发明专利]CPLD控制实现最小脉宽限制的变频器及控制实现方法

说明书

本发明涉及CPLD控制实现最小脉宽限制的变频器及控制实现方法，主要包括主控模块以及CPLD可编程逻辑器件，其特征在于：CPLD内部集成有控制模块、监控模块；CPLD内部集成的控制模块对送入到CPLD的PWM脉冲进行相应的处理；CPLD内部集成的监控模块对IGBT和其驱动电路的过流信号进行监控和控制。系统框图阐述了从PWM脉冲波形送到CPLD后，CPLD所进行的运算处理。CPLD中监控模块主要检测过流保护信号，发生过流保护时CPLD会锁住PWM脉冲的输出。有效结果是：降低成本，同时降低开关损耗和减少电机的绝缘损坏，保证设备的可靠运行；简化了CPLD过流保护过程，CPLD优化了单片机的控制命令，提高了单片机的计算效率。

技术领域

本发明涉及变频器控制应用领域，尤其是涉及一种限制最小脉冲宽度，降低开关损耗和减少电机的绝缘损坏，使用CPLD提高单片机效率，保证设备的可靠运行的CPLD程序控制来实现最小脉冲宽度限制的变频器及控制实现的方法。

背景技术

随着我国对节能的日益重视，在工业环境中，变频器带来的灵活控制、节能增效和低成本维护已经不容质疑，但是在其中一些应用场合中，有些负载电机与变频器之间的距离相对较远，当电机连接到变频器的电缆过长时，会产生电机长电缆将在电机端子上产生瞬间过压的情况，从而对绕组绝缘的寿命产生相当大的影响，严重时将导致电机绝缘失效。

其对变频器的影响是：变频器过流过流所产生的主要风险是出现短路故障。由于IGBT的开通、关断速度极快(可达1微妙以内)，带来的峰值电流通过变频器的电流传感器读取到微处理器，到一定幅度后会引发变频器短路或接地故障。容性峰值电流的另外的影响就是IGBT的额外温升，其也与开关频率有关：开关频率越高，峰值电流的频度越高，IGBT的损耗就越大。此温升对变频器的寿命也有显著的影响。

为了解决目前改善这种问题主要有三种方法：软件保护、输出电抗器和正弦波滤波器。在所述方法中，最经济实用的就是通过软件来解决此问题，发明人结合自身多年技术经验，采取了基于CPLD程序控制来实现限制最小脉冲宽度的软件保护的方法。总体上降低了成本，同时降低开关损耗和减少电机的绝缘损坏，保证设备的可靠运行；简化了CPLD过流保护过程，CPLD优化了单片机的控制命令，提高了单片机的计算效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于CPLD程序控制来实现最小脉冲宽度限制的变频器及其控制实现的方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

CPLD控制实现最小脉宽限制的变频器，包括主控模块和CPLD，其特征在于：还包括在所述CPLD内部集成有对该变频器内的IGBT功率模块进行控制的控制模块、以及对所述IGBT功率模块进行信息反馈的监控模块；

其中，所述主控制模块用以对所述CPLD实现功能控制，并通过所述CPLD对所述IGBT功率模块及所述IGBT功率模块的驱动电路实现控制和监控；

所述CPLD内的所述控制模块根据从所述主控模块接收到的控制命令，来生成并控制所述IGBT功率模块的驱动信号；

所述CPLD内的所述监控模块用于获取并处理所述IGBT功率模块的反馈信息。

在所述主控模块内还设置有一个用以对所述CPLD的引脚电平进行拉高或拉低处理的拨码开关。

所述控制模块通过死区补偿模块、脉宽限制模块以及死区插入模块对输入到所述IGBT功率模块中的驱动波形实现控制。

所述监控模块用于获取并处理所述IGBT功率模块的反馈信息，该反馈信息包括死区补偿模块的脉冲输出宽度。

CPLD控制实现变频器最小脉宽限制的方法，其特征在于，该方法通过以下步骤来实现：