專利名稱：變頻器自適應(yīng)多路脈沖群分配裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變頻器多路脈沖分配裝置，尤其涉及一種變頻器自適應(yīng)多路脈沖群分配裝置。
背景技術(shù)：
目前，在中、高壓變頻領(lǐng)域中，基于模塊式架構(gòu)的變頻器系統(tǒng)中，主控單元需要通過光纖把多路正弦脈寬調(diào)制(Sinusoidal Pulse-Width Modulation，SPWM)驅(qū)動(dòng)信號(hào)分發(fā)到各響應(yīng)功率模塊。正弦脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的產(chǎn)生普遍采用微程序控制器(Micro Controller Unit，MCU)與定時(shí)芯片結(jié)合的方式。每個(gè)可編程定時(shí)芯片產(chǎn)生固定組數(shù)的正弦脈寬調(diào)制信號(hào)，如8253能最多產(chǎn)生3組。所以需要若干個(gè)定時(shí)芯片組成脈沖產(chǎn)生電路，定時(shí)芯片的輸出信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)電路最后驅(qū)動(dòng)光纖發(fā)射器。通常這些電路都集中在一塊電路板上，或者把脈沖產(chǎn)生部分和光纖驅(qū)動(dòng)獨(dú)立放在一塊板上。
采用上述現(xiàn)有技術(shù)多路脈沖群分配裝置存在的缺點(diǎn)如下第一，由于脈沖產(chǎn)生電路與光纖驅(qū)動(dòng)放在一塊電路板上，所以脈沖組數(shù)要與硬件搭配，不同組數(shù)需要不同的電路板。第二，由于光纖連接較多，影響到電路板其他電路的布局。

實(shí)用新型內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)變頻器多路脈沖群分配裝置對(duì)應(yīng)不同組數(shù)需要采用不同電路板的缺陷，本實(shí)用新型提供一種能采用統(tǒng)一的主控板適應(yīng)不同脈沖組數(shù)需求的變頻器自適應(yīng)多路脈沖群分配裝置。
本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題所提供的一種技術(shù)方案是提供一種變頻器自適應(yīng)多路脈沖群分配裝置，其包括主控板、光纖驅(qū)動(dòng)器和光纖發(fā)射器，該主控板包括多路脈沖產(chǎn)生裝置和多個(gè)插槽，該光纖驅(qū)動(dòng)器和光纖發(fā)射器設(shè)置在一插卡上，具有光纖驅(qū)動(dòng)器和光纖發(fā)射器的插卡可根據(jù)脈沖組數(shù)的需求配置，該插卡通過插入該插槽內(nèi)，實(shí)現(xiàn)與該多路產(chǎn)生裝置的連接。
作為上述技術(shù)方案的一種改進(jìn)該多路脈沖產(chǎn)生裝置為多路正弦脈寬調(diào)制脈沖產(chǎn)生裝置，其包括數(shù)字信號(hào)處理模塊和具高速并行處理能力的脈沖產(chǎn)生單元。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的變頻器自適應(yīng)多路脈沖群分配裝置將光纖驅(qū)動(dòng)電路與光纖發(fā)射器安放在單獨(dú)的插卡上，根據(jù)不同脈沖組數(shù)的需求配置相應(yīng)的插卡，從而可以采用相同的主控板即可適應(yīng)不同脈沖組數(shù)的需求。而且將光纖驅(qū)動(dòng)電路與光纖發(fā)射器安放在單獨(dú)的插卡上還可方便光纖的布線。
另外，由于采用該數(shù)字信號(hào)處理模塊結(jié)合具高速并行處理能力的脈沖產(chǎn)生單元，利用該數(shù)字信號(hào)處理模塊高效的數(shù)字處理能力和脈沖產(chǎn)生單元高速并行處理能力，可以實(shí)現(xiàn)理想的功能，脈沖產(chǎn)生單元可以通過定時(shí)器和多個(gè)計(jì)數(shù)器靈活的進(jìn)行重配置，適用不同的正弦脈寬調(diào)制組數(shù)需要，無需變更硬件，即實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出脈沖信號(hào)的組數(shù)動(dòng)態(tài)配置。

圖1是本實(shí)用新型變頻器自適應(yīng)多路脈沖群分配裝置的模塊示意圖；圖2是圖1所示的變頻器自適應(yīng)多路脈沖群分配裝置中多路正弦脈寬調(diào)制脈沖產(chǎn)生裝置的模塊示意圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖1，是本實(shí)用新型變頻器自適應(yīng)多路脈沖群分配裝置一種實(shí)施方式的模塊示意圖。該變頻器自適應(yīng)多路脈沖群分配裝置包括主控板1和插卡2，該主控板1包括多路脈沖產(chǎn)生裝置12和三個(gè)插槽14，該插卡包括多個(gè)光纖驅(qū)動(dòng)器22和光纖發(fā)射器24。該主控板1采用插槽14作為該多路脈沖產(chǎn)生裝置12的脈沖輸出。具有光纖驅(qū)動(dòng)器22和光纖發(fā)射器24的插卡2可根據(jù)脈沖組數(shù)的需求配置，該插卡2通過插入該插槽14內(nèi)，實(shí)現(xiàn)與該多路產(chǎn)生裝置12的連接。其中，該光纖驅(qū)動(dòng)器22和光纖發(fā)射器24的數(shù)量相同，該插卡2的數(shù)量與插槽14的數(shù)量相同。
本實(shí)施方式中，首先，變頻器自適應(yīng)多路脈沖群分配裝置將多個(gè)光纖驅(qū)動(dòng)器22和光纖發(fā)射器24安放在單獨(dú)的插卡2上，可根據(jù)脈沖組數(shù)的需求配置相應(yīng)的插卡2，而無需改變主控板1，即實(shí)現(xiàn)采用相同的主控板適應(yīng)不同脈沖組數(shù)的需求。其次，主控板1采用采用插槽14作為脈沖輸出，集中統(tǒng)一不影響主控板1的布局。再者，置將多個(gè)光纖驅(qū)動(dòng)器22和光纖發(fā)射器24安放在單獨(dú)的插卡2上，是的光纖連接都集中在插卡上，利于光纖的布線。
請(qǐng)參閱圖2，為圖1所示變頻器自適應(yīng)多路脈沖群分配裝置采用的脈沖產(chǎn)生裝置12的一種實(shí)施方式的模塊示意圖。該脈沖產(chǎn)生裝置為多路正弦脈寬調(diào)制脈沖產(chǎn)生裝置，其包括數(shù)字信號(hào)處理(Digital Signal Processing，DSP)模塊10和現(xiàn)場可編程門陣列(Field-Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA)20。該數(shù)字信號(hào)處理模塊10包括速度給定端S0、其他給定端S1、工藝反饋端S2、其他反饋端S4和脈沖寬度信號(hào)輸出端AD，該速度給定端S0、其他給定端S1、工藝反饋端S2、其他反饋端S4均為信號(hào)輸入端。該現(xiàn)場可編程門陣列20包括定時(shí)器200和多個(gè)計(jì)數(shù)器210，該定時(shí)器200包括脈沖寬度信號(hào)輸入端ADI和定時(shí)信號(hào)輸出端T，每一計(jì)數(shù)器包括脈沖寬度信號(hào)輸入端ADI、定時(shí)信號(hào)輸入端TI、脈沖信號(hào)輸出端SPWMX和SPWMY。
該數(shù)字信號(hào)處理模塊10根據(jù)速度給定端S0和其他給定端S1的給定數(shù)據(jù)，并結(jié)合工藝反饋端S2和其他反饋端S4的反饋數(shù)據(jù)計(jì)算出當(dāng)前輸出適當(dāng)?shù)?2位數(shù)字信號(hào)，并由該脈沖寬度信號(hào)輸出端AD輸出，該32位數(shù)字信號(hào)表示脈沖波形的脈沖寬度。
該現(xiàn)場可編程門陣列20為脈沖產(chǎn)生單元，該定時(shí)器200通過脈沖寬度信號(hào)輸入端ADI接收該表示脈沖波形的脈沖寬度的32位數(shù)字信號(hào)，并由定時(shí)信號(hào)輸出端T輸出對(duì)應(yīng)于該脈沖波形的脈沖寬度的24位脈沖控制信號(hào)。每一計(jì)數(shù)器210的定時(shí)信號(hào)輸入端TI接收該24位脈沖控制信號(hào)，每一計(jì)數(shù)器210的脈沖寬度信號(hào)輸入端ADI接收由該數(shù)字信號(hào)處理模塊10輸出的脈沖波形的脈沖寬度的32位數(shù)字信號(hào)，而且每一計(jì)數(shù)器210對(duì)該數(shù)字信號(hào)處理模塊10寫入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，以該計(jì)數(shù)器210的最高位作為脈沖輸出，并由該計(jì)數(shù)器210的脈沖信號(hào)輸出端SPWMX和SPWMY輸出。
如上所述，該數(shù)字信號(hào)處理模塊10只負(fù)責(zé)數(shù)值運(yùn)算，把波形產(chǎn)生任務(wù)分配到該現(xiàn)場可編程門陣列20產(chǎn)生，每一計(jì)數(shù)器210接收該數(shù)字信號(hào)處理模塊10寫入的32位數(shù)值數(shù)據(jù)，然后在該定時(shí)器200輸出的同步定時(shí)信號(hào)的控制下，由內(nèi)部時(shí)序邏輯產(chǎn)生與32位數(shù)值數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的正弦脈寬調(diào)制的脈沖波形。
本實(shí)施方式中，該多路正弦脈寬調(diào)制脈沖產(chǎn)生裝置采用該數(shù)字信號(hào)處理模塊10結(jié)合現(xiàn)場可編程門陣列20，利用該數(shù)字信號(hào)處理模塊10高效的數(shù)字處理能力和現(xiàn)場可編程門陣列20高速并行處理能力，將脈沖產(chǎn)生方式由主從方式改為多路獨(dú)立方式。每一路脈沖由獨(dú)立的電路產(chǎn)生，各路之間嚴(yán)格的相位關(guān)系通過高速時(shí)鐘來保證。因此產(chǎn)生多路脈沖的相位精確，一致性好，誤差可預(yù)測(cè)。
由于采用該數(shù)字信號(hào)處理模塊10結(jié)合現(xiàn)場可編程門陣列20，利用該數(shù)字信號(hào)處理模塊10高效的數(shù)字處理能力和現(xiàn)場可編程門陣列20高速并行處理能力，可以實(shí)現(xiàn)理想的功能?，F(xiàn)場可編程門陣列20可以靈活的進(jìn)行重配置，適用不同的正弦脈寬調(diào)制組數(shù)需要，無需變更硬件，即實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出信號(hào)的組數(shù)動(dòng)態(tài)配置。系列化的產(chǎn)品也可以共用系統(tǒng)的控制電路板。節(jié)省開發(fā)成本和維護(hù)開銷。
當(dāng)然，本實(shí)用新型變頻器自適應(yīng)多路脈沖群分配裝置并不限于上述實(shí)施方式所述，例如在一種高壓變頻器LP060/058中，其工作電壓為6000V，采用統(tǒng)一的主控板，插卡采用6組光纖驅(qū)動(dòng)電路和光纖發(fā)射器，由3塊6組光纖驅(qū)動(dòng)電路和光纖發(fā)射器的插卡驅(qū)動(dòng)18個(gè)模塊工作。在另一種高壓變頻器LP100/130中，其工作電壓為10KV，也采用統(tǒng)一的主控板，插卡采用10組光纖驅(qū)動(dòng)電路和光纖發(fā)射器，由3塊10組光纖驅(qū)動(dòng)電路和光纖發(fā)射器的插卡驅(qū)動(dòng)30個(gè)模塊工作。另外，為適應(yīng)多種需求，該插槽14的數(shù)量還可多于插卡2的數(shù)量。
權(quán)利要求1.一種變頻器自適應(yīng)多路脈沖群分配裝置，其包括主控板、光纖驅(qū)動(dòng)器和光纖發(fā)射器，該主控板包括多路脈沖產(chǎn)生裝置，其特征在于該光纖驅(qū)動(dòng)器和光纖發(fā)射器設(shè)置在一插卡上，該主控板還包括多個(gè)插槽，具有光纖驅(qū)動(dòng)器和光纖發(fā)射器的插卡可根據(jù)脈沖組數(shù)的需求配置，該插卡通過插入該插槽內(nèi)，實(shí)現(xiàn)與該多路脈沖產(chǎn)生裝置的連接。
2.如權(quán)利要求1所述的變頻器自適應(yīng)多路脈沖群分配裝置，其特征在于該多路脈沖產(chǎn)生裝置為多路正弦脈寬調(diào)制脈沖產(chǎn)生裝置，其包括數(shù)字信號(hào)處理模塊和具高速并行處理能力的脈沖產(chǎn)生單元。
3.如權(quán)利要求2所述的變頻器自適應(yīng)多路脈沖群分配裝置，其特征在于該數(shù)字信號(hào)處理模塊包括輸入端和脈沖寬度信號(hào)輸出端。
4.如權(quán)利要求3所述的變頻器自適應(yīng)多路脈沖群分配裝置，其特征在于該具高速并行處理能力的脈沖產(chǎn)生單元包括定時(shí)器和多個(gè)計(jì)數(shù)器，該定時(shí)器包括連接至該數(shù)字信號(hào)處理模塊的脈沖寬度信號(hào)輸出端的脈沖寬度信號(hào)輸入端和定時(shí)信號(hào)輸出端，每一計(jì)數(shù)器包括連接至該數(shù)字信號(hào)處理模塊的脈沖寬度信號(hào)輸出端的脈沖寬度信號(hào)輸入端、連接至該定時(shí)器的定時(shí)信號(hào)輸出端的定時(shí)信號(hào)輸入端和脈沖信號(hào)輸出端。
5.如權(quán)利要求4所述的變頻器自適應(yīng)多路脈沖群分配裝置，其特征在于該數(shù)字信號(hào)處理模塊根據(jù)其輸入端接收的給定數(shù)據(jù)和反饋數(shù)據(jù)計(jì)算出脈沖寬度信號(hào)并由脈沖寬度信號(hào)輸出端輸出。
6.如權(quán)利要求5所述的變頻器自適應(yīng)多路脈沖群分配裝置，其特征在于該定時(shí)器的脈沖寬度信號(hào)輸入端接收該脈沖寬度信號(hào)，并產(chǎn)生同步時(shí)鐘信號(hào)由定時(shí)信號(hào)輸出端輸出。
7.如權(quán)利要求6所述的變頻器自適應(yīng)多路脈沖群分配裝置，其特征在于每一計(jì)數(shù)器由其脈沖寬度信號(hào)輸入端接收該脈沖寬度信號(hào)，由其定時(shí)信號(hào)輸入端接收該同步時(shí)鐘信號(hào)，并由脈沖信號(hào)輸出端輸出與該脈沖寬度信號(hào)對(duì)應(yīng)的脈沖波形。
8.如權(quán)利要求3所述的變頻器自適應(yīng)多路脈沖群分配裝置，其特征在于該數(shù)字信號(hào)處理模塊的輸入端包括給定數(shù)據(jù)端和反饋信號(hào)端，由該給定數(shù)據(jù)端輸入給定數(shù)據(jù)，由該反饋信號(hào)端輸入反饋數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求1所述的變頻器自適應(yīng)多路脈沖群分配裝置，其特征在于該光纖驅(qū)動(dòng)電路與光纖發(fā)射器的數(shù)量相同。
10.如權(quán)利要求1所述的變頻器自適應(yīng)多路脈沖群分配裝置，其特征在于該插槽與插卡的數(shù)量相同。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種變頻器自適應(yīng)多路脈沖群分配裝置，其包括主控板、光纖驅(qū)動(dòng)器和光纖發(fā)射器，該主控板包括多路脈沖產(chǎn)生裝置和多個(gè)插槽，該光纖驅(qū)動(dòng)器和光纖發(fā)射器設(shè)置在一插卡上，具有光纖驅(qū)動(dòng)器和光纖發(fā)射器的插卡可根據(jù)脈沖組數(shù)的需求來配置，該插卡通過插入該插槽內(nèi)，實(shí)現(xiàn)與該多路脈沖產(chǎn)生裝置的連接。該變頻器自適應(yīng)多路脈沖群分配裝置將光纖驅(qū)動(dòng)器和光纖發(fā)射器安放在單獨(dú)的插卡上，可根據(jù)不同脈沖組數(shù)的需求配置相應(yīng)的插卡，從而可以實(shí)現(xiàn)相同的主控板適應(yīng)不同脈沖組數(shù)的需求。
文檔編號(hào)H03K5/15GK2867713SQ200620053850
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2006年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月13日
發(fā)明者黃榮宇, 武貴林, 周邦華 申請(qǐng)人:深圳市中傳電氣技術(shù)有限公司