[发明专利]一种基于FPGA的变频调压电源控制系统

权利要求书

1.一种基于FPGA的变频调压电源控制系统，包括搭载EP3C120F780芯片的控制板，光耦隔离模块，功率板，交流电源模块，变频调压电源，测量模块，保护模块，上位机，各模块之间的连接关系为，EP3C120F780芯片对测量模块输出的数据进行采样，根据采样回来的数据产生并发送空间矢量PWM波（SVPWM）作为控制信号，再经光耦隔离模块处理后送至功率板，功率板由交流电源模块供电，收到PWM控制信号后通过其上的功率开关器件实现对变频调压电源电压和频率的控制，测量数据均通过控制板上的以太网接口上传到上位机进行监测，保护模块主要负责对变频调压电源的过压、过流和过热保护。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的变频调压电源控制系统，其特征在于，所述FPGA控制芯片采用Altera公司生产的EP3C120F780作为控制核心，可接收与存储测量数据，完成测量数据的A/D转换，产生SVPWM信号后驱动功率开关器件实现对变频调压电源电压和频率的控制，与上位机进行通信。

3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的变频调压电源控制系统，其特征在于，交流电源选用一块TPS70151芯片，将5V输入的电源稳压出1.8V，3.3V的多路电源，并通过电感隔离成多路，以便给数字电路与模拟电路分别供电。

4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的变频调压电源控制系统，其特征在于，光耦隔离模块选用6N137系列隔离芯片，处理控制板上输出的电信号来驱动变频调压电源。

5.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的变频调压电源控制系统，其特征在于，测量模块传感器均采用高性能霍尔元件，主要包括对三相电流，三相电压6个信号的测量。

6.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的变频调压电源控制系统，其特征在于，保护模块包括变频调压电源过压、过流和过热保护，一旦测量值大于预设值，立即产生信号封锁驱动脉冲信号，与此同时进行故障报警保护。

7.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的变频调压电源控制系统，其特征在于，所述变频调压电源控制系统采用FPGA作为主CPU，包括8MB SRAM、64MB Flash存储器、12位或16位ADC模/数转换器芯片、100M以太网接口芯片、4*4键盘和LCD显示器。

8.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的变频调压电源控制系统，其特征在于，所述变频调压电源控制系统采用A/D转换器对测量模块输出的电压信号进行A/D转换，将A/D转换器输出的数据接收并存储到变频调压电源控制系统上的8MB SRAM中，通过100M以太网接口芯片通过数据线将数据传送到上位机。