[发明专利]基于FPGA控制的磁性薄膜材料合成的电源系统

摘要

本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种基于FPGA控制的磁性薄膜材料合成的电源系统，包括上位机、FPGA控制模块、功率模块，和监测反馈模块，FPGA控制模块用于接收上位机设定的预设值及接收监测反馈模块的反馈信号，经计算后将控制信号输出至功率模块。本发明对温度、输出电流、电压能够及时反馈，根据系统实际情况动态调整控制信号，解决了输出精度不能满足高性能材料合成需要的问题，适用于长期可靠的工业生产。

主权项

1.基于FPGA控制的磁性薄膜材料合成的电源系统，其特征在于：包括以下部分：上位机、FPGA控制模块、功率模块，和监测反馈模块，其中：所述的上位机用于设定预设值及显示数据；所述的监测反馈模块用于采集功率模块的输出电压、输出电流值、以及温度值，并反馈至FPGA控制模块；所述的FPGA控制模块用于接收上位机设定的预设值及接收监测反馈模块的反馈信号，经计算后将控制信号输出至功率模块；所述的控制信号由广义预测PID控制算法计算得到；所述的功率模块采用带有同步整流功能的buck结构，包括主开关管Q1、同步整流开关管Q2、扼流圈L1、输出滤波电容C_OUT、开关管驱动电路、光耦隔离电路，其中光耦隔离电路接收来自FPGA控制模块的开关信号，开关信号经光耦隔离处理后传输至开关管驱动电路，然后分别输出至Q1、Q2的栅极，主开关管为浮地驱动方式，采用自举驱动方式；所述的监测反馈模块包括电压检测反馈、电流检测反馈、以及温度监测与反馈三部分，所述的电压检测反馈具体指利用分压电阻对功率模块的输出电压信号U_OUT进行采集，经高频滤波之后进行阻抗匹配，再经AD转换后将调制后的信号反馈至FPGA控制模块；所述的电流检测反馈具体指通过电流互感器对功率模块的输出电流进行采集，经过高频滤波与阻抗匹配后，再经AD转换后将调制后的信号反馈至FPGA控制模块；所述的温度监测与反馈用于监测系统异常升温，进行系统复位，具体指通过温度传感器采集主开关管Q1、同步整流开关管Q2、扼流圈L1的温度，然后反馈至FPGA控制模块。