[实用新型]一种高性能核心控制板

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电力电子行业中对各种功率设备进行控制的核心控制板。

背景技术

随着国家对节能、低碳、新能源产业的大力扶持，市场对电力电子设备的需求也越来越广泛。一时间市场中涌现出许多生产电力电子设备的厂商，产品质量竞争也愈演愈烈。衡量产品质量好坏的重要指标是设备运行的灵活性与可靠性，而控制系统的硬件设计作为设备可靠运行不可或缺的一部分，对设备运行的好坏起着至关重要的作用。如控制系统的硬件资源是否能支持复杂控制系统运行；是否能满足快速、高精度运算来保证控制系统运行的灵活性与可靠性；是否能接收与输出尽可能多的控制信号来达到对设备进行全面控制的目的等。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种电力电子行业对功率设备进行控制的高性能核心控制板，其采用DSP和CPLD双处理器，可实现使设备高效、灵活、可靠地运行。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种高性能核心控制板，该控制板采用DSP和CPLD双处理器集成在同一块PCB板上，DSP处理器和CPLD处理器相互通讯，DSP处理器还分别与FRAM存储器、外部SRAM存储器相连接；DSP处理器通过数据、地址总线与ADC模数转换芯片相连接，所述的CPLD处理器向ADC模数转换芯片输出控制信号，向功率单元输出脉冲信号，向继电器输出I/O控制信号，与人机界面相通讯。

与现有的其它控制板相比，本实用新型的有益效果是：

1)采用浮点型具有高速运算能力的DSP处理器与CPLD控制芯片联合使用的优势在于：首先，虽然浮点型DSP处理器具有高运算能力，但自身I/O引脚数量有限，与CPLD处理器联合使用可以扩展出更多的输入输出引脚数量，提高对设备控制的灵活性，增强设备运行的可靠性；其次，由于DSP自身I/O引脚输出控制信号的能力较低，如果控制较大功率的器件就需要配加功率放大器件来增大驱动功率，而DSP处理器与CPLD处理器配合使用在保证增加输出功率的同时还可以实现低功耗，结构简单，节省控制系统的设计空间与成本，提高系统运行的可靠性；再次，通过CPLD还可以实现逻辑编程，缓解DSP运算压力，使其能够进行更快速、准确地运算。

2)采用铁电非易失性存储器FRAM的好处在于：首先，FRAM可以实现无限次读写，在掉电后，可以保持数据；其次相对于其他非易失性存储器EEPROM而言，其具有高速写数据能力，不会导致数据丢失；同时由于FRAM写入速度较快，则在高噪声情况下，受干扰的可能性也相对较小。

3)使用AD7656的模数转换芯片，确保模数转换的准确性。

4)控制板配置SRAM作为DSP控制芯片存储器的扩展，此设计大大增加了DSP的存储空间，方便存储设备更多的数据信息。

5)控制板采用嵌入形式与其它控制板连接，可实现对设备的联合控制，结构简单、便捷、实用。

附图说明

图1为本实用新型高性能核心控制板的控制结构图。

具体实施方式

见图1，本实用新型高性能核心控制板是由TMS320F28335DSP处理器、EPM570T144I5NCPLD处理器、三片AD7656的模数转换芯片、外部SRAM存储器与FRAM存储器组成。

TMS320F28335DSP处理器通过数据总线和地址总线与外部SRAM存储器及外部ADC模数转换芯片进行数据交换；TMS320F28335DSP处理器的I/O引脚经过EPM570T144I5N CPLD处理器的逻辑编程最终输出脉冲信号控制功率单元，输出I/O控制信号控制继电器；TMS320F28335DSP处理器通过EPM570T144I5N CPLD处理器以SCI接口实现与人机界面的通讯，同时经过SPI接口实现与FRAM存储器的连接。

本实用新型采用双处理器、外设扩展的设计方案。此设计方案可以使控制效果达到最佳，能够保证被控设备运行的灵活性与可靠性。