1、 导言：
中压变频体系要求发生与分配多路SPWM脉冲，操控实时性要求较高，运用软件功用杂乱，别的还需要操控多路A/D、D/A转化以及与上位机进行串口通讯输出操控等外围器材作业，即便功用最好的单片DSP也难以满意要求，而片外专用处理器引脚I/O口有限，假如用多片DSP协同作业，都需要与DSP交流数据，这必然会很多耗费DSP时刻资源，受高精度与实时性要求约束，很难满意要求。相反用CPLD（杂乱可编程逻辑器材）进行I/O扩展，其规划甚至仿真调试都十分便利。
2、CPLD功用总体规划
变频操控器中中心器材由四部分组成，一个DSP、一个I/O扩展CPLD、一个中心CPLD、18个脉冲构成CPLD、6个毛病诊断CPLD，如图所示。
其间DSP首要依据操控要求完结调理运算发生脉宽信号、频率信号和数据存取、数据传输、体系维护动作与报警功用，限于篇幅这儿首要叙述脉冲构成CPLD的功用。
脉冲构成CPLD有3个功用：别离承受DSP分时段输出的脉宽信号与相位信号，发生SPWM脉冲；发生调制脉冲操控IGBT导通相位信号；通过调制后发生的脉冲信号分两路输出，一路依照三相分时传送到基层IGBT驱动CPLD，另一路将调制后的三相信号传送到毛病诊断CPLD；封闭脉冲输出。
3、硬件选型规划
依据触发时序、脉冲分配与收发、设备毛病诊断的要求，在硬件规划中选用本操控器CY37128P84 13片作为中心CPLD01、脉冲构成CPLD111—CPLD161、毛病诊断CPLD121—CPLD126，18片CY37064P44作为的IGBT驱动CPLD201-CPLD218系列CPLD产品，该系列芯片内的组件门数高，电路信号推迟小，开发工具齐备，能够容许屡次从头擦除和烧录，能够帮忙完结电路的组成与仿真和主动对电路进行优化，缩短规划研制周期。硬件接线如下图所示：
图2 XK-GB06/3 中压变频操控器硬件接线图
其间，XRESET复位信号，AB作为地址线，DB为数据线，K为设备设备编址，GN为叠加脉冲串常数，GI为CPLD芯片选通信号，F20M时钟输入信号，EI0为Ts中止信号，EI1为毛病中止信号，PWM1AA、PWM1AB别离为A相交流电前、后半周期触发脉冲，PWM1BA、PWM1BB别离为B相前后半周触发脉冲，PWM1CA、PWM1CB别离为C相交流电前、后半周期触发脉冲，WRP写脉宽操控信号，RDP 为读脉冲信号，FK是毛病信号传输信道，XF0为脉冲封闭信号。
4、软件开发
本设备CPLD操控软件开发分为四部分，限于篇幅只介绍SPWM脉宽构成CPLD软件。
SPWM构成CPLD运用软件，共有四个流程，它们别离为加减法计数装载，脉宽数据装入，调制脉冲输出与封闭，以下为其首要程序流程。
Gi为组计数器，从2开端加计数，2、3、…N+1周期完毕，从头开端一个新周期，组编号为Gs（1、……、Gn）
Gn组PWM输出，周期为Ts＝2×Gn×Tn 总组设为Gn=6
当Ti减到0，下一个时钟的上升沿TI重装为Tn，不间断循环减计数
设置一个半周期加计数器Tc，以便各组发生对称的PWM三角波
复位后Tc＝1000B，防止第Gs组脉宽可逆计数器重装前，可逆计数器计数方向改动
设置循环条件：TI＝0 而且 Gi＝2×Gs＋1时，Tc置为00001B
假如 TI＝0，加1：
假如Tc＝Gn 而且 TI＝0，第Gs组脉宽可逆计数器坚持不变，使其由减计数器变成加计数器，Gi／2＝Gs，Gs＝0时，Gi＝2×Gn 或 1，即Gi／2＝Gn 或 0 第Gs组脉宽可逆计数器PWIA、PWIB、PWIC重装的条件为：Ti＝0 并–且 Gi＝2×Gs＋1，第Gs组脉宽可逆计数器PWIA、PWIB、PWIC坚持的条件为：Ti＝0 并–且 Tc＝Gn， 可逆计数器加／减计数的操控up_dn，up_dn＝‘0’标明减计数，up_dn＝‘1’为加法记数。
复位后up_dn＝‘0’，
Ti＝0 而且 Gi＝2×Gs＋1， up_dn清‘0’
Ti＝0 而且 Tc＝Gn ，up_dn置‘1’
假如 GS=b“000” 且GI（3 downto 1）=b“000” or GI（3 downto 1）=gn） 输出脉冲
不然 假如GI（3 downto 1）=GS 输出脉冲，GI（3 downto 1）《》GS禁止脉冲输出。
5、CPLD在高压变频操控器的运用
如下图所示，即在CPLD操控的电机负载下运转的电压波形。很明显在频率较低时，单元串联中压变频器输出电压波形的正弦性都不好，高次谐波丰厚，而在频率升高时挨近正弦波。通过试验证明，作业频率在5—50Hz间体系能够很好地安稳运转。
6、定论
可编程逻辑器材CPLD用于脉冲发生、分配、守时中止等和谐作业，能够满意运用要求，通过单元串联中压变频器在试验室空载、负载运转的状况标明，软硬件方面都达到了规划要求，能够安全、安稳地长时间运转。
本文作者立异点：
（1） 用CPLD发生PWM脉冲与对传输的脉冲数据链路进行毛病诊断。
（2） 用CPLD作为DA转化、AD转化以及ST16552通讯芯片的操控器和扩展通讯端口。
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