可編程邏輯器件在電力電子控制技術(shù)中的應(yīng)用

李靜茹

摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展，電力電子的控制技術(shù)也在逐漸的朝著高效性和智能化的方向進(jìn)行發(fā)展。可編程邏輯器件在電力電子的控制技術(shù)中得到了較為廣泛的應(yīng)用，處理速度快是可編程邏輯器件的優(yōu)點(diǎn)。本篇論文主要對可編程邏輯器件的特點(diǎn)和具體的應(yīng)用情況進(jìn)行了深入的分析，在可編程邏輯器件的高集成和高速性的基礎(chǔ)上，提出了具體的可編程邏輯器件在電力電子地控制技術(shù)的設(shè)計(jì)方案，對于可編程邏輯器件在電力電子的控制技術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究和分析。

關(guān)鍵詞：可編程邏輯器件;電力電子控制;應(yīng)用

在現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展過程中，電力電子技術(shù)的發(fā)展方向開始向電能變換和功率處理的方向進(jìn)行發(fā)展。電力電子系統(tǒng)最根本的控制功能就是開關(guān)控制。另外，在電力電子的控制系統(tǒng)里還包含了系統(tǒng)變量的調(diào)整和控制的算法實(shí)現(xiàn)的具體研究。電力電子的控制技術(shù)的發(fā)展過程是從傳統(tǒng)的模擬的控制技術(shù)到數(shù)字的控制技術(shù)方向進(jìn)行發(fā)展的。電力電子的控制系統(tǒng)具有十分高的實(shí)時(shí)性，通過采取數(shù)字控制技術(shù)來對控制器進(jìn)行更高標(biāo)準(zhǔn)的要求和選擇，，這主要是由于控制器的性能能夠決定電力電子控制系統(tǒng)的性能。由于可編程邏輯器件所具有的高集成性和高效性的特點(diǎn)，使其在電力電子的控制系統(tǒng)里得到了廣泛的推廣，以此來滿足電力電子的控制系統(tǒng)中對于控制器的需求。

1 可編程邏輯器件特點(diǎn)

在現(xiàn)代工業(yè)電子技術(shù)的發(fā)展過程中，可編程邏輯器件也得到了飛速的發(fā)展，由于其具有的高效性和低價(jià)位的特點(diǎn)，使其在現(xiàn)代的信息處理領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。經(jīng)過總結(jié)來看，可編程邏輯器件技術(shù)的發(fā)展主要具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：可編程邏輯器件具有較高的的集成度，在可編程邏輯器件的產(chǎn)品里面主要在30萬門以上，其寄存器具主要有2萬以上，這就決定了其具有的很強(qiáng)的信息集成處理的功能;另外，可編程邏輯器件還具有線路重新配置和系統(tǒng)編程的功能，在這種基礎(chǔ)上，使得其的開發(fā)周期大大的縮短，在詳細(xì)的設(shè)計(jì)中也變得更加的簡單容易，同時(shí)也降低了投資的風(fēng)險(xiǎn)性;另外在可編程邏輯器件中還嵌入了一些存儲(chǔ)器，這些嵌入的存儲(chǔ)器主要包括ROM等不同類型，這也就幫助其在進(jìn)行信號處理和處理的過程中的時(shí)候具有較大的儲(chǔ)存能力;可編程邏輯器件還同時(shí)具有倍頻技術(shù)和時(shí)鐘鎖定的技術(shù)，在這種特點(diǎn)基礎(chǔ)上可以有效的解決時(shí)鐘脈沖的延長問題，大大的提升了高效率，也可以進(jìn)一步滿足信號處理的高速性的需求;電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化也是可編程邏輯器件的特點(diǎn)，能夠進(jìn)一步保證用戶在使用時(shí)的方便性和快捷性的需求，使得電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的應(yīng)用更廣泛，也就因?yàn)榭删幊踢壿嬈骷母鱾€(gè)優(yōu)點(diǎn)，使得其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。將可編程邏輯器件應(yīng)用在電力電子的控制技術(shù)中，可以進(jìn)一步滿足信息的實(shí)時(shí)性處理的需求，在處理的速度上也可以進(jìn)一步加快，其自身所具有的體積小和高集成性的特點(diǎn)也是硬連線中沒有的，對于電力電子控制技術(shù)中的控制電路來講，可編程邏輯器件的優(yōu)勢大于硬連線的方式。由于可編程邏輯器件的設(shè)計(jì)的靈活性，對于信息的高處理的能力，也給設(shè)計(jì)者們帶來了方便，由此可見，將可編程邏輯器件在電力電子的控制技術(shù)中進(jìn)行應(yīng)用，可以進(jìn)一步提高電力電子的控制技術(shù)的精準(zhǔn)度和速度。

由于可編程邏輯器件的高性能特征，使其能夠在一個(gè)可編程邏輯器件的情況下，就能完成一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)。當(dāng)可編程邏輯器件PLD對系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行處理時(shí)，可以采用軟化的設(shè)計(jì)方式進(jìn)行處理;另外，在對于數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，也可以運(yùn)用其進(jìn)行軟件的編程，在編程的過程中將各個(gè)模塊進(jìn)行充分的利用，在這種基礎(chǔ)上就可以大大的縮短設(shè)計(jì)的時(shí)間和周期。同時(shí)有過有需要，在編程邏輯器件PLD中的程序中還可以進(jìn)行加密的處理，以此來保證程序的安全性和完整性。同時(shí)，我們還可以采取方針的方式進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的模擬操作，以此來驗(yàn)證系統(tǒng)的整個(gè)設(shè)計(jì)的效果是否能夠達(dá)到要求，如果不符合要求，就可以在模擬運(yùn)行的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，一直到滿意為止。

2 在電力電子控制技術(shù)中應(yīng)用可編程邏輯控件PLD的分析

在當(dāng)前社會(huì)中，通過對可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，可以將其劃分為可編程門陣列器件FPGA和復(fù)雜的可編程邏輯器件CPLD。復(fù)雜的可編程邏輯器件CPLD其邏輯性能較強(qiáng)，可編程門陣列器件FPGA則具有較強(qiáng)的寄存功能。在復(fù)雜的可編程邏輯器件 CPLD 中，可以實(shí)現(xiàn)對于時(shí)間延長的預(yù)測，雖然復(fù)雜的可編程邏輯器件CPLD的速度較快，但是其功率損耗度也較高。在復(fù)雜的可編程邏輯器件 CPLD的 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)中對于計(jì)算輸出和輸入的延長更加有利，它可以實(shí)現(xiàn)不霸占內(nèi)部資源從而實(shí)現(xiàn)具體的功能，這也是復(fù)雜的可編程邏輯器件CPLD最突出的優(yōu)點(diǎn)。而可編程門陣列器件FPGA則可以在通信設(shè)備復(fù)雜的通路中進(jìn)行運(yùn)用，還可以在工業(yè)的控制數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)里面進(jìn)行運(yùn)用。可編程門陣列器件FPGA主要采取的是分布的結(jié)構(gòu)，我們可以看見在器件的芯片表面有很多的徼型邏輯單元，這些布線十分的復(fù)雜并且延長的很難進(jìn)行預(yù)測，因此當(dāng)對可編程門陣列器件FPGA設(shè)計(jì)的時(shí)候，還需要對于延長的方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。

這兩種可編程門陣列器件在具體的編程方式上也有很大的不同，CPLD主要是應(yīng)用于FLASH的存儲(chǔ)器編程，這樣可以保證當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)斷電或者其他意外情況的時(shí)候，編程的信息不會(huì)丟失，確保信息安全;FPGA的編程主要以SRAM作為基礎(chǔ)，但是當(dāng)出現(xiàn)意外或者斷電的時(shí)候，信息就會(huì)丟失。當(dāng)系統(tǒng)重新恢復(fù)的時(shí)候，還需要從外部的存儲(chǔ)器里把信息重新進(jìn)行導(dǎo)入SRAM中。安全性比較差。所以在實(shí)際的使用過程中，我們可以根據(jù)工作的需要對兩種器件進(jìn)行選擇，根據(jù)實(shí)際的需要確保電力電子控制技術(shù)更好的發(fā)展。

3 結(jié)語

隨著社會(huì)的發(fā)展，電力電子技術(shù)也開始向智能化的方向進(jìn)行發(fā)展，可編程邏輯器件在電力電子的控制技術(shù)中的廣泛應(yīng)用，在處理高頻和信息方面具有很大優(yōu)勢，可以進(jìn)一步推動(dòng)電力電子技術(shù)的發(fā)展，提高當(dāng)前電力電子技術(shù)的能力，由此可見，可編程邏輯器件在電力電子的控制技術(shù)中進(jìn)行運(yùn)用，有著較高的應(yīng)用價(jià)值和研究意義。

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