基本介紹
- 中文名：創新型電力電子實驗平台
- 類型：電力電子
- 實質：實驗平台
- 產品特徵：基於FPGA技術開發的電力電子平台
功能規格,模組說明,控制規格,教材實驗,
功能規格
在eMotion模組中：
1）.FPGA#1透過16位的ISA-bus和e控器在線上，FPGA#2則和e控器完全隔離。
2）.實驗模組可以透過JP1和JP2與FPGA#2在線上，FPGA#1則和實驗模組完全隔離。
3）.提供JP3、JP4和JP5三個內部接頭作電路偵錯和將來的外部擴張使用。其中JP3由FPGA#2控制，而JP4和JP5則由FPGA#1控制。
4）.FPGA#1和FPGA#2之間透過串列界面(SIO)在線上。
其它的實驗模組包括：
1）.eM_LCD模組：連線eMotion模組的JP1，用以作示波器的實時顯示。
2）.eM_DC2DC模組：連線eMotion模組的JP2，用以執行直流對直流電源轉換實驗和直流對單相交流電源轉換實驗。
3）.eM_DC2AC模組：連線eMotion模組的JP2，用以執行直流對三相交流電源的轉換和套用實驗。
模組說明
網路式FPGA界面模組 | 採用 MACHZ100MHz 的586CPU-PS 晶片 Xilinx XC2V250-4FG456C 250K 容量 FPGA 特超大型可程式邏輯閘，提供具備DSP功能晶片（標準的SODIMM-144規格並可置換更大容量） Xilinx XC05 5K 容量FPGA可程式邏輯閘，提供可規劃電力電子接口電路 32M SDRAM（標準的SODIMM-144規格並可置換更大容量） 8 MB DOC(Disk-On-Chip)硬碟 12 Bits 8頻道ADC 輸入接口，轉換時間為1.6us（標準的SODIMM-144規格並可置換） 12 Bits 4頻道DAC 輸出接口，輸出穩定時間10us（標準的SODIMM-144規格並可置換） 2組25PIN輸出界面模組 Ethernet 網路接口，提供TCP/IP設定功能 |
LCD 液晶螢幕接口模組 | 240*128 解析度LCD顯示 顯示範圍110*60㎜ 提供4頻道以上數字式可設定示波器實時顯示功能 提供8頻道以上 3 M數字式可設定邏輯分析儀顯示功能 |
三相變頻驅動模組 | 使用IPM IGBT模組驅動電路 IGBT額定為600V, 20A以上 採用0.05Ω、 20W、 1%精密電阻作3相電流量測 俱過電壓,過電流保護 配合網路式FPGA控制界面模組使用 |
交流伺服馬達（三相電源） | 額定輸出 300 W 額定扭力 10.1 ㎏-c㎡ 最大扭力 30.3 ㎏-c㎡ 額定轉速 3000 RPM 最高轉速 4000 RPM 連續電流 2.4A 最大電流 7.2A 轉子慣量 1.9 ㎏-c㎡ 光學編碼器直接聯結馬達，精度為 1000P/R 提供霍耳組件輸出信號 模組式馬達固定底座 |
直流轉換與單相變頻模組 | 4組獨立MOST驅動電路，由開關選擇使用 MOSFET額定為100V、5A以上 電阻、電容、電感及變壓器選擇開關 俱過電壓,過電流保護 配合網路式FPGA控制界面模組使用 |
控制規格
採用國際最新的電力電子實驗技術，控制部分為獨立開發的FPGA電力電子控制晶片取代傳統的電子零件控制方式, 以MatlLab為主要的實驗環境，直接取代示波器。將以往的龐大的實驗室變得更精緻便攜，控制效率大大提高，在滿足傳統教學需要的同時，直接面向電力電子晶片的開發研究。進而，適應現代電力電子相關產品的開發設計。
教材實驗
直流電源轉換實驗 | 實驗1：Buck轉換電路 實驗2：Boost轉換電路 實驗3：Buck-Boost轉換電路 實驗4：Cuk轉換電路 實驗5：返馳式電源供應器 實驗6：順向式電源供應器 實驗7：雙端順向電源供應器 實驗8：推挽式電源供應器 實驗9：全橋式電源供應器 |
直流變交流轉換實驗 | 實驗1：PWM波形產生實驗 實驗2：PWM驅動控制實驗 實驗3：半橋式變頻轉換電路 實驗4：全橋式變頻轉換電路 實驗5：方波式變頻轉換電路 實驗6：弦波式變頻轉換電路 實驗7：共振式變頻轉換電路 |
三相交流馬達控制實驗（需搭配交流伺服馬達） | 實驗1. 開迴路的電壓控制(變頻器) 實驗2. 開迴路的定位控制(步進馬達) 實驗3. 閉迴路的扭力控制 實驗4. 閉迴路的速度控制 實驗5. 閉迴路的位置控制 實驗6. 加減速和前饋補償 實驗7. 可程式的位置控制 |
傳統的電力電子實驗台都是基於晶閘管做的，很容易出現燒毀等現象。而且不能進行升級開發。只能滿足傳統的實驗。這個已經遠遠不能滿足越來越國際化的大學教育。俊原公司推出的創新教學及科研型電力電子實驗平台在滿足傳統實驗的基礎上，開放底層原始碼，對於學習嵌入式開發、DSP核心開發、FPGA技術開發等都有很大的促進和銜接作用。讓學生和老師可以進行升級開發。也為學習VHDL語言編程奠定了基礎。為後續進行SOC高端通用晶片技術的開發做鋪墊。
