CPLD在高频链逆变电源中的应用

"CPLD在航空115V/400Hz高频链逆变电源中的应用" 本文主要探讨了CPLD在航空高频链逆变电源中的关键技术应用。115V/400Hz的电源在航空领域中起着至关重要的作用，尤其对于军用飞机和雷达设备的供电。逆变电源的核心是将直流电转化为高频脉冲电压，再通过滤波形成正弦波。 高频链逆变技术因其能显著减小逆变器体积和重量的优势，近年来备受关注。这种技术通过高频变压器替代传统的工频变压器，实现轻量化和小型化。1977年，Mr.Espelage首次提出了这一概念，其特点是利用高频变压器进行电气隔离，降低了变压器的尺寸。 传统的高频链逆变器基于常规数字电路，存在设计复杂、抗干扰能力不足等问题。为解决这些问题，文章提出采用复杂可编程逻辑器件（CPLD）来设计控制电路。CPLD是一种高度集成的逻辑器件，具备高密度和高速度特性。文中采用的Altera公司的EPM7128SLC84-6器件，具有128个宏单元，支持高速工作（高达151.5MHz），并且可以进行系统编程和加密保护。 高频链逆变电源的主电路通常包括全桥移相控制电路、高频变压器、PWM逆变器和输出滤波器。但这种传统架构存在通态损耗高、只能单向传输功率的缺点。文中提出的双向电压源高频链逆变器则采用全桥移相控制电路与高频变压器结合，后级采用周波变换的交交变频器。这种设计方案能够实现双向功率传输，通过两级软开关控制，提高效率，并减小体积。 控制电路部分，前级的移相变换器运用了零电压开关（ZVS）的全桥型电路，利用变压器漏感和功率管电容实现软开关操作，从而降低开关损耗。控制策略包括对全桥移相变换器的精确控制以及周波变换器的脉宽调制（PWM）控制，确保输出的正弦波形质量。 CPLD的应用显著提升了航空高频链逆变电源的性能，简化了控制系统设计，增强了系统的抗干扰能力和效率。这种技术在未来的航空电力系统中具有广阔的应用前景。