寇金华 王武俊 张啸宇
中车永济电机有限公司 陕西省西安市 710018
摘要：由于科学技术的不断发展，在现阶段，中国的电力电子电路已被广泛使用并具有较高的安全保证。 当前使用的电力电子电路主要由主电路控制电路组成。 其中，主电路负责能量的传输，控制电路根据启动信号执行主电源开关的开/关控制，然后执行电路输出。当前，中国电力电子电路的发展还不完善，工作频率低，对动态响应的理解以及电路功率的不足等问题严重阻碍了中国电力电子电路的发展。因此，本文将探讨通过在新情况下将数字控制技术应用于电力电子电路的好处，以便为相关研究人员提供参考。
关键词：电力电子电路；数字化控制；技术
模拟控制方法主要用于发射功率电子技术。但是，在新的情况下，电力电子电路主要采用数字控制技术，并使用数字控制技术来代替模拟控制断开连接，有些是传统的模拟调节器（例如温度）难以克服的，不仅可以消除缺点，而且可以改善它。良好的参数调节帮助，全面提高了系统的安全性和可靠性。电力电子电路技术用于电力领域，即在一定条件下利用电力电子设备控制和转换电能。从转换功率的角度来看，通常为1W到1GW，这与信息和电子技术有很大不同。信息和电子技术是对电子技术的模拟，用于计算机信息处理，而电源和电子技术则将电能转换为电能。在新情况下，数字控制技术可以代替传统的模拟控制，消除了温度源的偏移，并简化了诸如可变参数的调整，使数字控制技术对于电力电子电路更加安全，大大提高了可靠性。
一、在电力电子电路中运用单片机进行调控
单片机是电力电子电路的单片机，表面上是逻辑功能芯片，但是在一定条件下，可以将计算机的集成系统集成到一个芯片中。可以说微芯片可以创造计算机，微芯片不仅具有体积小，重量轻的优点，而且还为计算机软件的开发和应用提供了完整的原理，并且是用于详细学习计算机结构和操作原理的单片机。在使用电力电子电路时，单片机主要作用于电路中电压和电流的计算和调整，直接影响整个电路系统的运行。双调节控制高频PWM控制是在电力电子电路数控技术中真正实现的，从特定的角度来看，单片机千分尺的应用可以缓解或解决PWM的高频与精度之间的矛盾。此外，单芯片微控制器可用于工业测量和控制，智能设备和仪表等结构，并且将来可能会用于家用电器。单片机的使用是传统模拟电路使用中的新突破，并使用数字控制技术来提高工作效率。但是，由于在当今的单片机控制中需要解决的精度和频率方面的某些矛盾，DSP已成为一种更为流行的电子电路技术。
二、运用 DSP在电力电子电路中进行调控
对于DSP，这主要是数字信号处理器，带有波特率发生器和FIFO缓冲区的可编程处理器。此外，DSP可以是更快的同步和标准异步串行端口。该芯片具有采样/保持功能和PWM信号输出功能。在比较DPS和单片机时，CPU处理效率提高，存储容量提高。RISC DSP可以配置大多数命令1个周期内实现。此外，DSP操作改善了哈佛结构，为程序和数据存储留有单独的数据程序空间。由于其DSP高速硬件乘法器，它还具有相对强大的数据处理功能。但是，在CISC的情况下，操作指令周期通常需要2到3个周期，并且由于采用了诺依曼结构，因此数据和程序存储在相同的空间中，因此不能同时存储它们。同时，单片机千分尺ALU功能的局限性要求软件在放大操作期间完成雾化，占用更多的指令周期并且相对较慢。但是，DSP的单指令运行速度比单芯片的微处理器快8-10倍，单乘法的运行速度约16-30倍。因此，在电力电子电路中，DSP主要控制主电路和监控，在DPS电子电力电路系统中，它负责数字锁相和实际显示以及主机的通信。
尽管DPS具有相对相对较多的优点，但它具有诸如PWM信号频率，工作时间和精度之类的缺点，这些缺陷直接影响电路的整体控制性能。
三、FPGA 在电力电子电路中的应用
FPCA是指主要基于EPLD和GAL开发的可编程门阵列。与单片机和DSP相比，FPCA更符合开发专用继承电路的实际需求和解决方案。使用价值电路存在的缺点和问题可以弥补传统可编程设备门电路的缺点。由于FPCA是可重新配置的设备，可以根据您的实际需求进行配置，因此它具有一定的针对性和个性化，并且在使用过程中速度很快，因此FPCA属于所有电力电子技术。它在其中脱颖而出，并广泛用于电源和电子电路，以吸引研究人员的注意力，并帮助其着陆。FPCA包含三部分：可编辑逻辑块，可编程内部接线和可编程IO模块。与其他技术相比，FPGA集成度较高。例如，某些FPCA至少包括数千个学校大门。同时，FPCA可以科学地处理复杂的逻辑，以完成用于多个机车的单个组件电路和定点电路。此外，FPCGA还可以用于设计电路系统，其中包括电路系统行为描述，RTL描述和门级描述。只要所有方面都满足要求，就可以通过组合以上级别来模拟电源电子设备。对于设计数字电路系统，FPCA在成本，体积和性能可靠性方面具有明显的优势。 DPS技术的采样率低于FPCA技术，适用于具有复杂软件的井中的应用。对于高采样数据速率，高速率，易操作性和固定任务，FPCA技术是最佳选择。近年来，随着FPCA技术的不断发展和完善，已广泛应用于PWM控制和直流电机调速领域。
四、电力电子电路控制技术的发展趋势
随着单芯片微控制器，DSP和FPCA等技术的发展，电力电子电路控制技术已受到越来越广泛的关注和应用。诸如单片机、DSP和FPCA之类的技术已经得到强调和应用，因为它们具有比模拟控制电路更好的特性，但是在使用过程中它们逐渐成为问题。随着电力电子电路的飞速发展，单芯片测微计，DSP和FPCA等技术已无法满足实际的开发需求，各种控制芯片的混合产品陆续出现。例如，结合了单芯片和DSP优点的单芯片+ DSP结构允许您在使用时使用快速的高频芯片。 DSPFPCA结构的组合在使用过程中集成了快速FPCA硬件。DSP软件的灵活性使您可以有效地调整实际使用中的软件和硬件之间的关系，从而使使用过程更加高效。通过将FPCA集成到DSP中，可以将具有信号处理功能的DSP模块集成到FPG中。其中，通过这种方式，该模块具有两个优点：速度更快，功能更强大，并且可以更好地满足实际需求。
结语：综上所述，在电力电子电路中使用数字控制技术比传统的模拟控制电路具有明显的优势。随着电力电子电路技术的飞速发展，常规芯片已不能满足电子工业发展的实际需求，因此我们正在大力开发数字控制技术，以弥补常规模拟控制电路的不足。但是，随着数字控制技术的应用，某些限制逐渐出现。因此，虽然每个单片机千分尺，DSP和FPCA技术都有其优势，但它也具有严重的缺点，无法实现数字控制技术的实际效果。在此基础上，各种控制芯片的混合产品逐渐出现，并且可以利用具有各种技术优势的新产品来最大限度地发挥优势，避免弊端和数字控制技术的优势，可以更有效地使用并促进电力电子电路的飞速发展。
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