基于FPGA的新型脈沖電源控制系統(tǒng)
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時(shí)間：2012-03-11
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
在同步輻射加速器的電源設(shè)備中，舊的脈沖電源控制系統(tǒng)采用通用的邏輯元器件進(jìn)行設(shè)計(jì)，電路復(fù)雜，調(diào)試過(guò)程冗長(zhǎng)，系統(tǒng)穩(wěn)定性不高，并且脈沖工作模式固定單一。所以對(duì)此進(jìn)行了改造，采用了基于大規(guī)模可編程邏輯器件FPGA的設(shè)計(jì)方案，用VHDL語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)，大大縮短了開(kāi)發(fā)周期，減少了電路體積，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和升級(jí)性。同時(shí)系統(tǒng)的脈沖工作模式靈活，可單向正偏、單向負(fù)偏或雙向偏轉(zhuǎn)；控制電路能根據(jù)上位機(jī)送來(lái)的工作參數(shù)隨時(shí)地產(chǎn)生一組放電觸發(fā)脈沖系列，脈沖數(shù)可變，正負(fù)峰任意選擇，脈沖間隔隨意調(diào)節(jié)。
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)如圖1所示。上位主控計(jì)算機(jī)通過(guò)串口RS232實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)讀取電源系統(tǒng)的故障信息。電源主控板以Xilinx公司Spartan #1520;系列FPGA器件XC2S200-5PQ208作為控制核心，具體實(shí)現(xiàn)電路包括PROM芯片XC18V02，12位A/D變換器Max178，14位D/A變換器Mx7534，電壓參考模塊MAX6350（5V）和MAX6325（2.5V），光耦TLP521-4和HCPL0631，運(yùn)算放大器OP07和AD202，比較器LM339以及RS232接口Max232E等。
評(píng)論