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《變頻控制系統(tǒng)集成模塊及其控制芯片技術(shù)的分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、浙江大學(xué)博士學(xué)位論文摘要大力開發(fā)電力電子系統(tǒng)集成技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)的高功率密度、高效率、高可靠性、低成本、低污染的性能是新世紀(jì)電力電子技術(shù)發(fā)展的趨勢。電力電子系統(tǒng)集成技術(shù)的關(guān)鍵就是要發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化的電力電子功率模塊,利用這種標(biāo)準(zhǔn)化功率模塊可以構(gòu)成靈巧的、智能化的系統(tǒng)配置。電機調(diào)速在電力電子應(yīng)用領(lǐng)域占有十分重要的地位,這促使我們關(guān)注電機調(diào)速控制系統(tǒng)集成模塊的研究,特別是在中、小功率應(yīng)用領(lǐng)域。功率模塊中控制電路的單芯片化實現(xiàn)可以極大地促成系統(tǒng)的集成化并降低各種電磁干擾。研制基于可編程邏輯器件的ASIC芯片以及功能可復(fù)用的IP核是具有實際意義的探索性工作。在介紹了一種標(biāo)準(zhǔn)化的功率模塊并提出基于這種模塊的分布式
2、數(shù)字控制系統(tǒng)概念后,介紹了模塊內(nèi)各控制芯片實現(xiàn)的功能。分別采用變頻調(diào)速專用集成芯片SA866AE、專用微控制器8X196MC和DSPTMS320F240作為控制芯片,研制了異步電機變頻調(diào)速系統(tǒng),比較了各電機調(diào)速控制芯片的功能特點,指出了調(diào)速控制芯片的發(fā)展趨勢。可編程邏輯器件PLD成為專用集成電路ASIC芯片設(shè)計的一個有效的方法。本文基于CPLD芯片研制了變頻調(diào)速控制系統(tǒng)SPWM和SVM兩種調(diào)速控制ASIC芯片,并分別構(gòu)成了電機控制系統(tǒng),實驗結(jié)果表明了控制芯片良好的工作性能。隨著在集成電路芯片設(shè)計中可重復(fù)使用IP核的范圍日趨廣泛與復(fù)雜,在保持各種IP核的通用性的同時,也越來越要求IP核的專用性。
3、具有知識產(chǎn)權(quán)的IP核庫的建設(shè)已成為芯片設(shè)計發(fā)展的一個重要目標(biāo)。本文研制了10bit和12bit兩種精度的基于模型參考自適應(yīng)的速度估算IP核,并進(jìn)行功能和時序驗證,比較了它們所占用的芯片資源的大小,MAX+PLUSII的仿真確定了實際的電路硬件結(jié)構(gòu)。這種速度估算IP核作為~種通用的片內(nèi)外設(shè)形式(以硬件形式完成軟件功能),和裸MCU(或DSP)核制成電機控制專用芯片,可應(yīng)用于各種無速度傳感器的電機控制場合。同時考慮到功率模塊問或嵌入控制芯片間的接口通訊,研制了數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片與外部設(shè)備、12C器件與外部設(shè)備的接口IP核的研制。關(guān)鍵詞:電力電子系統(tǒng)集成;感應(yīng)電機控制;功率模塊;芯片設(shè)計;專用集成電路;復(fù)
4、雜可編程邏輯器件;知識產(chǎn)權(quán)IP浙江大學(xué)博士學(xué)位論文AbstractDevelopingthetechnologyofpowerelectronicintegrationisaquiteimportanttendencyinnewcenturyinordertOimprovethehighpowerdensity、efficiencyandreliabilityofsystem,meanwhile,todecreasethecostandpollution,Themainpointofpowerelectronicintegrationtechnologyistonormalizethepowe
5、rmodule.WeCanusethestandardmoduletocompriseaflexibleandintelligentsystem.Motordrivesystemplaysaveryimportantroleinpowerelectronicapplicationfield.Weshouldpaygreatattentiontothesystemintegrationaboutmotordrive,especiallyonmediumandlowpowerapplicationfield.Integratingspecialfunctionblockinonechipcarlg
6、reatlypromotethesystemintegratedandeliminateanykindsofEMI.ItisasignificantresearchtodesignASICandre·usedIPcorebasedonPLD.WeintroducethefunctionsofcontrolICembeddedinmoduleafterintroducingastandardmodule—PowerElectronicBuildingBlock(PEBB)andrelevanceconceptaboutdistributedcontrolsystem(DCS).Thesystem
7、ofvariablespeedcontr01forasynchronyinductionmotorhasbeencarriedoutrespectivelyusingmotorcontrolICSA866AE,MCU8X196MCandDSPTMS320F240.Withthehelpofexperiment,thefeaturecomparisonhasalsobeendone.Thedevel