[發明專利]一種基于FPGA的三電平逆變器矢量控制裝置的設計

在審

• 申請號: 201710280305.6
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN107181418A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 劉暢;曹昉
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M7/5387
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于FPGA的三電平逆變器矢量控制裝置，其特征是所述裝置包括搭載FPGA芯片的控制板，光耦隔離模塊，三相逆變器主電路，采樣調理電路，A/D模塊，通信模塊與電源模塊；各模塊之間的連接關系為：電源模塊與通信模塊分別與搭載FPGA芯片的控制板相連，電源模塊為控制板供電， 控制板通過完成空間矢量脈寬調制算法，將PWM調制信號送入光耦隔離模塊中，光耦隔離模塊對此脈沖信號進行隔離與放大后，變為能夠驅動IGBT的高低壓電平輸送至三相逆變器主電路，通過控制功率開關器件的通斷來輸出交流電壓，為負載供電；同時，采樣調理電路通過采集濾波后的電壓與電流信號送入A/D模塊，通過數模轉換將信號反饋至控制板，實現閉環控制，并通過通信模塊將采樣信號上傳至上位機進行實時監測。

2.根據權利要求1所述的一種基于FPGA的三電平逆變器矢量控制裝置，其特征在于：所用的FPGA控制芯片采用Altera公司生產的Cyclone系列的FPGA作為控制核心。

3.根據權利要求1所述的一種基于FPGA的三電平逆變器矢量控制裝置，其特征在于：電源模塊選用TPS系列的電壓轉化芯片，將5V輸入的電源穩壓出1.2V，3.3V的多路電源。

4.根據權利要求1所述的一種基于FPGA的三電平逆變器矢量控制裝置，其特征在于：光耦隔離模塊選用6N137系列隔離芯片，處理控制板上輸出的電信號。

5.根據權利要求1所述的一種基于FPGA的三電平逆變器矢量控制裝置，其特征在于：三相逆變器主電路采用經典的三相全橋逆變電路，選用快恢復型二極管續流。

6.根據權利要求1所述的一種基于FPGA的三電平逆變器矢量控制裝置，其特征在于：采樣調理電路采用霍爾傳感器采樣輸出交流電壓、電流信號。

7.根據權利要求1所述的一種基于FPGA的三電平逆變器矢量控制裝置，其特征在于：A/D轉換模塊使用AD7705芯片，將輸入的電信號轉換為數字信號。

8.根據權利要求1所述的一種基于FPGA的三電平逆變器矢量控制裝置，其特征在于：通信模塊選用RS232串口通信模塊，便于與上位機通訊，增強可擴展性。