[实用新型]一种通用型模块化功率单元的控制器

说明书

本实用新型公开了一种通用型模块化功率单元的控制器，包括主控制电路及外部接口电路；所述主控制电路包括1个数字信号处理器及1个逻辑单元控制器，所述数字信号处理器为DSP控制器，所述逻辑单元控制器为CPLD控制器；所述外部接口电路包括电源电路、通讯接口电路、开入电路、开出电路、采样电路、光纤接口电路。本实用新型的控制器包含光纤接口、多种通讯接口、模拟量转化、外部存储等功能，采用DSP与CPLD双控制器结合结构，可满足不同功率等级电源的控制需求，提高了功率单元的标准化程度。

技术领域

本实用新型涉及控制器，尤其涉及一种通用型模块化功率单元的控制器，可满足不同功率单元的控制、监视、保护以及信号采集等需求，属于电力电子控制技术领域。

背景技术

随着电力电子的发展，电力电子技术在高新技术发展的基础上应用场合更加的广泛并且频率也越加频繁。各种功率模块也是层出不穷，然而不同的功率模块往往需要特定的功率控制器去满足其功能，使得功率控制器的使用受到了很大的限制。而电力电子在未来的发展是更加自动化、智能化、硬件结构模块化，让功率控制器能够把各种能源高效率变成电能。

随着国内电力电子技术快速发展，对电能的使用需求也在逐渐增大，功率控制器作为能量转换的核心控制器，需要一种标准功率单元控制器来面对不同等级功率电源应用场合，能够实现对功率电源进行控制、监控、保护等功能。通用型模块化功率单元控制器能够满足电能装置的基本需求，应用场合更加广泛，能够使得控制器的使用更加方便，降低需要研发特定功率控制器的成本。

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述不足，提供了一种通用型模块化功率单元的控制器，该控制器包含模拟量采集、数字量通道、光纤接口、通讯接口等，同时采用DSP与FPGA结合的控制架构，可满足不同功率等级电源的控制需求，提高了功率单元的标准化程度。

本实用新型的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种通用型模块化功率单元的控制器，包括主控制电路及外部接口电路；

所述主控制电路包括1个数字信号处理器及1个逻辑单元控制器，所述数字信号处理器为DSP控制器，所述逻辑单元控制器为CPLD控制器；

所述外部接口电路包括电源电路、通讯接口电路、开入电路、开出电路、采样电路、光纤接口电路。

所述DSP控制器能够对功率单元运行状态进行监控、实现对功率单元的控制以及保护。

所述CPLD控制器主要实现对外控制接口的管理，PWM控制信号的处理、接受功率反馈信号以及信号逻辑判断与保护等。

进一步地，所述通讯接口电路包括1路外部通讯的RS485接口电路，1路外部通讯CAN接口电路，1路外部通讯232接口电路。所述外部接口电路与外部显示屏通讯，显示功率模块的实时数据以及相关控制与保护参数。

进一步地，所述开入电路包括7路开入接口，所述开出电路包括4路开出接口，所述开入电路含有光耦隔离电路，实现在接收与发送信号过程中强电与弱点的隔离，保护电路运行的可靠性，所述开入电路及所述开出电路与外部的开关逻辑电气回路连接，主要包括开电气回路运行状态显示，关机、急停、复位等按钮，以及继电器、接触器、断路器等开关动作回路，可控制电气回路各个开关动作，控制风机运转等。

进一步地，所述采样电路为16位精度的8路外部AD采样，包括信号调理电路，信号放大电路以及AD转换电路，所述AD转换电路由1个外部AD组成。所述采样电路实现外部的模拟量转换数字量，该回路主要用于实现将外部高电压转换为低电压信号，将主电气回路电流信号转换为小电流信号，并实现对输入模拟量信号的限压限幅，保护主控制器的采样电路。