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基于现场可编程门阵列的高压脉冲电场设备控制器研制
  • ISSN号:1003-6520
  • 期刊名称:《高电压技术》
  • 时间:0
  • 分类:TM[电气工程]
  • 作者机构:清华大学深圳研究生院,深圳518055
  • 相关基金:国家高技术研究发展计划(863计划)(2011AA100801):国家自然科学基金(51177082);深圳市科技计划项目(JCYJ20130402145002399).
中文摘要:

为更加快速稳定有效地控制高压脉冲电场设备,提高设备的稳定性、可调性和易用性,研制了1套基于现场可编程门阵列(FPGA)的高压脉冲电场(PEF)设备控制器.控制器包括用于人机交互操作的工控计算机触摸屏终端、执行控制任务的FPGA控制器及其附属外围电路3部分.FPGA控制器采用Cyclone系列的高速处理芯片,附属电路包括触发信号电平转换、光电隔离部分以及电压电流反馈部分.控制器能够连续调节脉冲波形的频率、占空比,以及实现对于高压IGBT的触发和过流监控,控制脉冲电场的电压电流等功能.通过实验室测试证实,系统较好地实现了设计目标,研制出频率(10~104 Hz)、占空比(2~10μs)、电压(0~35kV)均可连续实时调节的高压脉冲电场发生器,同时其具有很强的扩展能力,能够配合新型脉冲发生器使用.

英文摘要:

To control the high-voltage pulsed electric field(PEF) generator faster, more stable, and more effective, a new controller for high-voltage pulsed electrical field device based on field-programmable gate array(FPGA) was developed. The controller consists of an industrial control computer with a touch screen used for man-machine operation, a field-programmable gate array (FPGA) controller, and other external circuits. FPGA uses high speed chipsets from Cyc- lone. External circuits consists of the trigger-signal voltage convertor, photoelectric isolation, and voltage-current feedback, The controller can adjust the output wave's frequency and duty cycle continuously, and can realize the drive of high-voltage IGBTs, the surveillance of IGBT's overcurrent as well as the control of the voltage and current of PEF output. The tests i:a laboratory confirm that the system has achieved the design goat, can produce high voltage pulsed-electrical-field output wave frequency from 10 to 10 kHz, duty cycle from 2 to 10 μs and voltage high to 35 kV, and has the extended capability. The new controller enlarges the equipment flexibility and portability and meets the re- quirements of the new high-voltage pulse electric field equipment control system.

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期刊信息
  • 《高电压技术》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:国家电力公司
  • 主办单位:国网武汉高压研究院 中国电机工程学会
  • 主编:郭剑波
  • 地址:湖北省武汉市珞瑜路143号
  • 邮编:430074
  • 邮箱:hve@whvri.com
  • 电话:027-59835528
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-6520
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1239/TM
  • 邮发代号:38-24
  • 获奖情况:
  • 历届电力部优秀期刊,历届湖北省优秀期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:35984