一種多開(kāi)關(guān)結構的固態(tài)功控系統的設計開(kāi)發(fā)

　　如果AD7874為12位,則SNR=70dB左右,在應用中一般已經(jīng)足夠,字長(cháng)過(guò)長(cháng)并不是非常必要,因為輸入模擬信號本身有一定的信噪比,A/D轉換器的量化噪聲比模擬信號的噪聲電平更低是沒(méi)有意義的。

　　2、開(kāi)關(guān)量采集模塊。上位機下傳的控制信號,由于存在各種干擾,使得開(kāi)關(guān)量在實(shí)驗中經(jīng)常出現抖動(dòng),另一方面,電路中經(jīng)過(guò)比較器得到的開(kāi)關(guān)量(如STA _SSPC),由于主電路中的電流不穩定,偶爾出現電流過(guò)沖,使得送到CPLD的開(kāi)關(guān)量信號也會(huì )出現抖動(dòng);這些都會(huì )導致SSPC經(jīng)常誤動(dòng)作,為此,需要設計一個(gè)專(zhuān)門(mén)的開(kāi)關(guān)量去抖動(dòng)電路,降低SSPC誤動(dòng)作的概率。實(shí)際中采用的是延遲電路后級加上R-S觸發(fā)器,具體的工作原理如下所述:先將輸入信號先引至輸入端,經(jīng)過(guò)兩級的D觸發(fā)器延遲后,然后再通過(guò)RS觸發(fā)器作處理。

　3、整個(gè)數據分析過(guò)程包括以下幾部分:

　　(1) 當電流在額定范圍內,SSPC正常工作;

　　(2) 電流大于額定電壓,小于額定電壓的800%時(shí),SSPC進(jìn)入反時(shí)限保護;

　　(3) 當電流大于額定電流的800%時(shí),SSPC立刻跳閘。

　　4、邏輯判斷模塊。邏輯判斷模塊將采集到的電流信號、接收到的控制命令和內部狀態(tài),經(jīng)過(guò)邏輯判斷后,綜合得出電力MOSFET的導通/關(guān)斷指令,作為驅動(dòng)電路的輸入信號。程序流程如圖5所示。在對SSPC的控制中,最容易出現的問(wèn)題就是誤動(dòng)作,為此,采用了較為復雜的控制邏輯,以此降低SSPC誤動(dòng)作的概率。SSPC的控制是通過(guò)“相鄰兩位、多條指令”兩個(gè)步驟來(lái)完成的,只有幾個(gè)條件同時(shí)滿(mǎn)足才能使SSPC動(dòng)作,缺一不可,這就大大降低了SSPC誤動(dòng)作的概率。

圖5 MOSFET的驅動(dòng)信號產(chǎn)生流程圖

　　本文作者創(chuàng )新點(diǎn)

　　本文基于CPLD控制的直流固態(tài)功控系統的研究與設計。完成了SSPC外圍硬件電路設計,包括主控芯片和A/D轉換芯片 MOSFET主電路及緩沖保護電路的連接,模擬量采集電路,開(kāi)關(guān)量采集電路,電源電路等;完成了CPLD上可編程邏輯部分的VHDL實(shí)現,包括A/D轉換器的控制,電流的分段保護,SSPC動(dòng)作命令判斷邏輯的生成等。