專利名稱：一種調(diào)壓穩(wěn)壓dsp控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于輸變電領(lǐng)域的調(diào)壓穩(wěn)壓DSP(數(shù)字信號(hào)處理，DigitalSignal Processing)控制裝置。
背景技術(shù)：
目前現(xiàn)有的交流調(diào)壓穩(wěn)壓的控制技術(shù)分為采用伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)碳刷運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)切換變壓器繞組抽頭實(shí)現(xiàn)調(diào)壓穩(wěn)壓，雖然輸出電壓是無(wú)極調(diào)節(jié)的，但由于電機(jī)和碳刷側(cè)存在，使其存在調(diào)節(jié)速度慢，壽命短，易卡殼、體積重量達(dá)等缺點(diǎn)；采用可控硅為電子開關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)變壓器繞組抽頭的位置，但是其調(diào)節(jié)是有極的，存在輸出電壓精度差的缺點(diǎn)；采用基準(zhǔn)正弦波作為調(diào)制波形的PWM(脈寬調(diào)制，Pulse Width Modulation)控制，由于要與輸入完全同步的基準(zhǔn)正弦波，因而控制電路變得極為復(fù)雜。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于調(diào)壓穩(wěn)壓DSP控制
直ο實(shí)現(xiàn)上述目的的一種技術(shù)方案是一種調(diào)壓穩(wěn)壓DSP控制裝置，其包括信息采集模塊，DSP核心模塊和PWM輸出模塊，所述DSP核心模塊內(nèi)置DSP芯片，所述DSP芯片上設(shè)置PWM輸出端；所述信號(hào)采集模塊將采集到的信息，轉(zhuǎn)化成電信號(hào)傳遞給DSP核心模塊進(jìn)行計(jì)算，所述DSP核心模塊將所計(jì)算結(jié)果通過(guò)PWM輸出端傳遞給PWM輸出模塊，所述PWM輸出模塊根據(jù)DSP核心模塊的計(jì)算結(jié)果，生成PWM波形，從而控制IGBT (絕緣柵雙極型功率管，Insulated Gate Bipolar Transistor)的變換。進(jìn)一步的，所述DSP核心模塊外接人機(jī)交互界面模塊和對(duì)外通信模塊；所述對(duì)外通信模塊設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)通信接口。進(jìn)一步的，所述DSP芯片包括6個(gè)事件管理器，共12路PWM輸出端。再進(jìn)一步的，所述DSP芯片設(shè)置通用定時(shí)器、脈寬調(diào)制PWM電路、捕捉器、光電編碼器接口、A/D (模擬/數(shù)字，Analog/Digital)轉(zhuǎn)換器、串行通信接口、看門狗。進(jìn)一步的，所述PWM輸出模塊采用單元IGBT功率開關(guān)元件。進(jìn)一步的，所述IGBT功率開關(guān)元件由門極驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路構(gòu)成。再進(jìn)一步的，所述DSP核心模塊與PWM輸出單元之間不存在直接的電氣連接，并采用高速光電耦合器作為輸入信號(hào)的隔離器件。采用本實(shí)用新型的調(diào)壓穩(wěn)壓DSP控制裝置，可以實(shí)現(xiàn)下述的技術(shù)效果通過(guò)實(shí)時(shí)采樣輸入電壓和補(bǔ)償電壓參數(shù)，計(jì)算投切前后的電壓控制情況，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度；通過(guò)優(yōu)化的電壓補(bǔ)償方式，給出由交流斬波器完成的電壓補(bǔ)償值；通過(guò)對(duì)交流變換模塊的PWM控制，完成所需要的電壓補(bǔ)償量；，從而提高了對(duì)輸入電壓波動(dòng)的響應(yīng)速度和補(bǔ)償輸出電壓的精度。
圖1為本實(shí)用新型的調(diào)壓穩(wěn)壓DSP控制裝置一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1本實(shí)用新型的為了能更好地對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行理解，下面通過(guò)具體的地實(shí)施例并結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明實(shí)用新型的一種調(diào)壓穩(wěn)壓DSP控制裝置，包括與信息采集模塊1，DSP核心模塊2和PWM輸出模塊3，所述DSP核心模塊2內(nèi)置DSP芯片；所述信號(hào)采集模塊1將采集到的交流電流、電壓、變壓器溫度等信息，轉(zhuǎn)化成信號(hào)傳遞給DSP核心模塊2進(jìn)行計(jì)算，所述DSP核心模塊2將所計(jì)算結(jié)果通過(guò)DSP芯片上的PWM輸出端遞給PWM輸出模塊3，所述PWM輸出模塊3根據(jù)DSP核心模塊2的計(jì)算結(jié)果，生成PWM波形，從而控制斬波器上IGBT的變換。為了對(duì)于本實(shí)用新型的調(diào)壓穩(wěn)壓DSP控制裝置的參數(shù)進(jìn)行調(diào)試和設(shè)置，本實(shí)用新型的調(diào)壓穩(wěn)壓DSP控制裝置設(shè)置了人機(jī)交互界面模塊4，向所述DSP核心模塊傳遞設(shè)置參數(shù)的信息，并反饋調(diào)壓穩(wěn)壓DSP控制裝置的運(yùn)行狀況，所述人機(jī)交互界面模塊包括調(diào)試接口、鍵盤和顯示屏等。為了與外部設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行通信，本實(shí)用新型的調(diào)壓穩(wěn)壓DSP控制裝置還設(shè)置了對(duì)外通信模塊5，所述對(duì)外通信模塊5包括通信接口，所述通信接口為標(biāo)準(zhǔn)通信接口，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議與外部設(shè)備和調(diào)壓穩(wěn)壓DSP控制裝置進(jìn)行通信。DSP控制系統(tǒng)的DSP芯片采用美國(guó)德州儀器公司帶浮點(diǎn)運(yùn)算功能的TMS320F28335型DSP芯片。該芯片不僅具有普通信號(hào)處理器的高速運(yùn)算功能，而且還有通用定時(shí)器、脈寬調(diào)制PWM電路、捕捉器、光電編碼器接口、A/D轉(zhuǎn)換器、串行通信接口、看門狗等芯片片內(nèi)設(shè)和片外設(shè)，這些片內(nèi)設(shè)和片外設(shè)為DSP應(yīng)用于控制器提供了方便。由于它具有6個(gè)事件管理器，共12路PWM輸出，正好用于調(diào)壓穩(wěn)壓電路的IGBT控制。 六單元IGBT開關(guān)元件選用日本三菱公司生產(chǎn)的PM200CLA060智能功率模塊IPM(智能功率模塊，Intelligent Power Module) 0該模塊是先進(jìn)的混合集成功率器件，由高速低功耗的IGBT芯片、優(yōu)選的門極驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路構(gòu)成。與其他功率模塊相比，IPM可以使系統(tǒng)的硬件電路簡(jiǎn)單、可靠性高及縮短系統(tǒng)的開發(fā)時(shí)間。IPM將IGBT所需的外圍電路都集成到模塊內(nèi)，簡(jiǎn)化了與DSP的連接。由于IPM對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓和信號(hào)干擾的要求嚴(yán)格，為防止IPM損壞和誤動(dòng)作，因此DSP芯片與IPM之間不能有直接的電氣連接，采用高速光電耦合器作為輸入信號(hào)的隔離器件。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型，而并非用作為對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種調(diào)壓穩(wěn)壓DSP控制裝置，其特征在于其包括信息采集模塊(1)，DSP核心模塊⑵和PWM輸出模塊(3)，所述DSP核心模塊⑵設(shè)置內(nèi)置DSP芯片，所述DSP芯片上設(shè)置PWM輸出端；所述信號(hào)采集模塊(1)將采集到信息，轉(zhuǎn)化成信號(hào)傳遞給DSP核心模塊( 進(jìn)行計(jì)算，所述DSP核心模塊( 將所計(jì)算結(jié)果通過(guò)DSP芯片上的PWM輸出端傳遞給PWM輸出模塊(3)，所述PWM輸出模塊(3)根據(jù)DSP核心模塊⑵的計(jì)算結(jié)果，生成PWM波形，從而控制斬波器上IGBT的變換。
2.如權(quán)利要求1所述的DSP控制裝置，其特征在于所述DSP核心模塊(2)外接人機(jī)交互界面模塊(4)和對(duì)外通信模塊(5)；所述對(duì)外通信模塊( 設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)通信接口。
3.如權(quán)利要求1所述的DSP控制裝置，其特征在于DSP芯片包括6個(gè)事件管理器，共12路PWM輸出端。
4.如權(quán)利要求3所述的DSP控制裝置，其特征在于所述DSP芯片設(shè)置通用定時(shí)器、脈寬調(diào)制PWM電路、捕捉器、光電編碼器接口、A/D轉(zhuǎn)換器、串行通信接口和看門狗。
5.如權(quán)利要求1所述的DSP控制裝置，其特征在于所述PWM輸出模塊(3)采用單元IGBT功率開關(guān)元件。
6.如權(quán)利要求5所述的DSP控制裝置，其特征在于所述IGBT功率開關(guān)元件由門極驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種調(diào)壓穩(wěn)壓DSP控制裝置，包括信息采集模塊，DSP核心模塊和PWM輸出模塊，所述DSP核心模塊內(nèi)置DSP芯片；所述信號(hào)采集模塊將采集到的信息，轉(zhuǎn)化成電信號(hào)傳遞給DSP核心模塊進(jìn)行計(jì)算，所述DSP核心模塊將所計(jì)算結(jié)果通過(guò)DSP芯片上的PWM輸出端傳遞給PWM輸出模塊，所述PWM輸出模塊根據(jù)DSP核心模塊的計(jì)算結(jié)果，生成PWM波形，從而控制斬波器上IGBT的變換。本實(shí)用新型提高了對(duì)輸入電壓波動(dòng)的響應(yīng)速度和補(bǔ)償輸出電壓的精度。
文檔編號(hào)G05B19/042GK202159241SQ20112022710
公開日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者仲雋偉, 姚建歆, 張小越, 徐劍, 曹蕓, 汪傳毅, 沈卓勇, 潘瑾, 虞海靜, 陳震, 顧俊, 馬曉杰 申請(qǐng)人:上海中區(qū)節(jié)電科技有限公司, 上海市電力公司, 上海榮靈網(wǎng)絡(luò)科技有限公司