[发明专利]基于MCU和FPGA的PSM高压电源控制系统

摘要

本发明公开一种基于MCU和FPGA的PSM高压电源控制系统，包括MCU逻辑控制器、FPGA脉冲控制器，MCU逻辑控制器和FPGA脉冲控制器与计算机IPC1采用RS232串口通讯，计算机IPC1和IPC2构成上位机系统，上位机系统还匹配有控制软件；MCU逻辑控制器和FPGA脉冲控制器与基于PSM技术的高压电源系统部件之间采用光纤连接，MCU逻辑控制器和FPGA脉冲控制器执行外部信号指令并根据上位机控制系统输入的电源运行模式控制高压电源系统各部件的运行；本发明采用MCU和FPGA相结合来设计控制系统，为EAST核聚变装置上140GHz电子回旋共振加热系统的稳定运行提供了可靠的技术保障。

主权项

一种基于MCU和FPGA的PSM高压电源控制系统，包括位于本地控制柜里的MCU逻辑控制器、FPGA脉冲控制器，其特征在于：还包括与MCU逻辑控制器和FPGA脉冲控制器连接的上位机系统以及高压电源现场设备；所述的上位机系统包括本地控制计算机IPC1和远程控制计算机IPC2以及匹配的控制软件；所述的MCU逻辑控制器和FPGA脉冲控制器与本地控制计算机IPC1采用RS232串口通讯，本地控制计算机IPC1和控制室的远程控制计算机IPC2采用网络连接通讯；所述的高压电源现场设备包括PSM模块、负载以及电压电流测控设备以及软启动接触器柜；所述的MCU逻辑控制器和FPGA脉冲控制器通过多芯电缆连接光电转换设备，所述的光电转换设备通过光纤连接电源设备现场的PSM模块以及电压电流测控设备，所述的MCU逻辑控制器还通过多芯电缆连接软启动接触器柜；所述的MCU逻辑控制器通过接收外部控制指令，控制软启动柜接触器的合闸和分闸，并对软启动柜内部接触器的状态返回信号进行检测和过程判断；同时，所述的MCU逻辑控制器结合上位机系统匹配的控制软件中预设定的时序及逻辑将控制指令发送给FPGA脉冲控制器，FPGA脉冲控制器结合上位机系统匹配的控制软件预设定的高压电源运行模式、电压幅值、脉冲宽度、上升沿和下降沿时间参数值自动计算并生成需要运行的模块数量和运行时间，并根据MCU逻辑控制器发送的控制指令控制脉冲信号的启动和停止，进而控制PSM模块的开通与关断，从而实现输出电压的开关与调节。