基于FPGA的数字电源调节器研究与设计

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kaixun520
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改善电源系统的性能对提高加速器的束流品质和运行效率起着重要作用。数字控制因其具有在线可编程能力、可靠性高、集成度强等优点,成为当今加速器电源技术发展的趋势。本文针对加速器电源的特殊要求提出了基于FPGA的数字电源调节器的实现方案。   基于H桥拓扑结构的电源运行于倍频斩波模式时可以输出双极性的直流/脉冲电流波形,很适合加速器系统四极铁、六极铁等运行的需要。本文分析了H桥倍频斩波模式的工作原理,并用matlab对电源系统进行建模仿真,研究了不同的控制策略对模型性能的影响。   选用Altera的基于NiosⅡ的SOPC平台来进行数字电源调节器的设计。以现场可编程门阵列为控制核心,采用片上可编程系统的设计思想,并针对加速器电源的特殊要求设计了数字调节器。电源样机的测试结果表明电源性能基本满足加速器要求。   该数字电源调节器的实现,为下一步研发高精度的加速器数字电源提供了重要的参考价值。
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