[实用新型]一种基于ARM和FPGA的三电平控制系统

权利要求书

1.一种基于ARM和FPGA的三电平控制系统，其特征在于，包括：

FPGA(3)，用于产生中断信号；

采样器(1)，所述采样器(1)的输入端用于与三电平电路的输入端和输出端连接，采集模拟信号；

处理器(2)，所述处理器(2)的输入端连接采样器(1)和FPGA(3)的输出端，所述处理器(2)的输出端与FPGA(3)的输入端连接，用于接收到所述中断信号后，控制采样器(1)采集模拟信号，并将所述模拟信号传输至处理器(2)进行处理，得到三电平电路中每相桥臂上开关管和下开关管的开关时间信号，将所述开关时间信号传输至FPGA(3)进行处理，得到三电平电路中每相桥臂各开关管(5)的开关信号；

驱动器(4)，所述驱动器(4)的输入端与FPGA(3)的输出端连接，用于接收所述开关信号，得到三电平电路中每相桥臂各开关管(5)的驱动信号，驱动相应的开关管(5)。

2.根据权利要求1所述的一种基于ARM和FPGA的三电平控制系统，其特征在于，所述采样器(1)采集的模拟信号包括三相电压信号、上母线电压信号和下母线电压信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于ARM和FPGA的三电平控制系统，其特征在于，所述处理器(2)包括：

模数转换模块(21)，与所述采样器(1)和FPGA(3)的输出端连接，用于将模拟信号和中断信号转换成数字信号；

参考电压生成模块(22)，与所述模数转换模块(21)连接，用于接收并处理数字信号，生成参考电压，所述参考电压处于空间矢量图中；

扇区判断模块(23)，与所述参考电压生成模块(22)连接，用于接收参考电压，根据所述参考电压的坐标判断所述参考电压处于空间矢量图的扇区位置；

作用时间模块(24)，与所述扇区判断模块(23)和模数转换模块(21)连接，用于接收并处理所述参考电压的扇区位置信息和中断信号的周期，得到所述参考电压的作用时间信号；

开关时间模块(25)，与所述作用时间模块(24)和扇区判断模块(23)连接，用于接收并处理所述作用时间信号和扇区位置，得到每相桥臂中上开关管和下开关管的开关时间信号。

4.根据权利要求3所述的一种基于ARM和FPGA的三电平控制系统，其特征在于，所述FPGA(3)包括：

载波比较模块(31)，与所述开关时间模块(25)连接，用于产生中断信号和三角载波信号，比较三角载波信号和开关时间信号，得到每相桥臂中上开关管和下开关管的开关状态信号；

死区插入模块(32)，与所述载波比较模块(31)连接，用于将死区插入所述开关状态信号，得到每相桥臂中各开关管(5)的开关信号。

5.根据权利要求2所述的一种基于ARM和FPGA的三电平控制系统，其特征在于，所述采样器(1)采用霍尔电压传感器，用于采集三相电压信号、上母线电压信号和下母线电压信号。

6.根据权利要求1所述的一种基于ARM和FPGA的三电平控制系统，其特征在于，所述驱动器(4)的输出端包括多个I/O口，分别与所述三电平电路中的开关管(5)连接。

7.根据权利要求1所述的一种基于ARM和FPGA的三电平控制系统，其特征在于，所述处理器(2)与FPGA(3)通过并口总线连接。

8.根据权利要求5所述的一种基于ARM和FPGA的三电平控制系统，其特征在于，所述霍尔电压传感器与三电平电路的输入端连接，用于采集三相电压的并网电压。

9.根据权利要求1所述的一种基于ARM和FPGA的三电平控制系统，其特征在于，所述处理器(2)采用型号为GD32F450的部件。

10.根据权利要求1所述的一种基于ARM和FPGA的三电平控制系统，其特征在于，所述FPGA(3)采用型号为EP3C25的部件。