高压大功率电力电子设备的DSP+FPGA+CPLD通用控制器设计与验证

本文主要探讨了基于DSP（数字信号处理器）、FPGA（现场可编程门阵列）和CPLD（复杂可编程逻辑器件）的新型电力电子设备通用控制器的设计与实现。在当前的电力电子设备控制领域，传统的DSP控制系统在中低压设备中表现出色，但面对高压大功率设备的需求，其控制和保护功能可能存在局限性。为了克服这一挑战，研究者刘魁、刘健、管增伦和刘如成合作，提出了一种创新的解决方案。 首先，文章指出，DSP负责系统的高级算法和逻辑控制，这是控制器的核心部分，它能够处理复杂的控制任务并确保系统稳定运行。然后，FPGA被用来进行高速的电压和电流采样，以及执行快速的逻辑运算。由于FPGA具有灵活的并行处理能力，它能够支持多路高频脉宽调制（PWM）信号的输出，这对于电力电子设备的高效控制至关重要。 CPLD则被应用于PWM信号的高速检测和故障检测，通过实时监控信号质量和执行闭锁功能，保障设备的安全运行。这种设计充分考虑了实时性和可靠性，提升了系统的响应速度和故障应对能力。 为了增强控制器的通用性和适应性，文章还强调了主控制板与其他信号输入输出板之间的分隔设计。这种分隔设计有助于隔离不同功能模块，使得控制器能够更好地适应不同类型的电力电子设备，提高了系统的灵活性。 最后，作者通过实际验证证明了基于DSP+FPGA+CPLD的电力电子设备通用控制器设计的可行性和有效性。研究成果发表在《电子技术应用》杂志上，被赋予了特定的国际标准期刊号，以供业界同仁参考和进一步研究。 这篇论文揭示了一种利用现代集成电路技术改进高压大功率电力电子设备控制性能的新方法，对于推动电力电子设备控制领域的技术创新具有重要意义。