创新型电力电子实验平台
创新型电力电子实验平台
产品特征：
传统的实验台由于体积庞大，只能满足传统的实验，不能进行创新实验的开展。已经大大的束缚了此类以实验为主导的课程的进行。而且，随着中国高校越来越多的走向国际化，与国外高校接轨，传统的陈旧设备已经不能体现学校的特色。俊原公司2009年强力推出的基于FPGA技术开发的电力电子平台。以自关断器件及其电路为主，使学生掌握现代场控器件的工作原理、特性及其应用技巧；掌握各种典型电能变换电路的工作原理、波形分析及定量计算；熟悉当代电力电子学界感兴趣的诸多问题（抑制网侧电流谐波、改善网侧功率因数、逆变器输出功率和波形控制、谐振开关技术、谐振环逆变器以及电力电子装置的可靠性和电磁兼容性等），结合科研实际，做到比较全面深入的讨论，以拓宽学生的思路。最大的优势是设备开放全部底层源代码，科研人员可以开发自己专有的电力电子SOC芯片。实验数据可以实时显示在电脑上。无需外接示波器等辅助设备。
功能规格：
在eMotion模块中：
1）.FPGA#1透过16位的ISA-bus和e控器联机，FPGA#2则和e控器完全隔离。
2）.实验模块可以透过JP1和JP2与FPGA#2联机，FPGA#1则和实验模块完全隔离。
3）.提供JP3、JP4和JP5三个内部接头作电路侦错和将来的外部扩张使用。其中JP3由FPGA#2控制，而JP4和JP5则由FPGA#1控制。
4）.FPGA#1和FPGA#2之间透过串行界面(SIO)联机。
其它的实验模块包括：
1）.eM_LCD模块：连接eMotion模块的JP1，用以作示波器的实时显示。
2）.eM_DC2DC模块：连接eMotion模块的JP2，用以执行直流对直流电源转换实验和直流对单相交流电源转换实验。
3）.eM_DC2AC模块：连接eMotion模块的JP2，用以执行直流对三相交流电源的转换和应用实验。
模块说明：
网络式FPGA界面模块 采用 MACHZ100MHz 的586CPU-PS 芯片
Xilinx XC2V250-4FG456C 250K 容量 FPGA 特超大型可程序逻辑闸，提供具备DSP功能芯片（标准的SODIMM-144规格并可置换更大容量）
Xilinx XC05 5K 容量FPGA可程序逻辑闸，提供可规划电力电子接口电路
32M SDRAM（标准的SODIMM-144规格并可置换更大容量）
8 MB DOC(Disk-On-Chip)硬盘
12 Bits 8频道ADC 输入接口，转换时间为1.6us（标准的SODIMM-144规格并可置换）
12 Bits 4频道DAC 输出接口，输出稳定时间10us（标准的SODIMM-144规格并可置换）
2组25PIN输出界面模块
Ethernet 网络接口，提供TCP/IP设定功能
LCD 液晶屏幕接口模块 240*128 分辨率LCD显示
显示范围110*60㎜
提供４频道以上数字式可设定示波器实时显示功能
提供8频道以上 3 M数字式可设定逻辑分析仪显示功能
三相变频驱动模块 使用IPM IGBT模块驱动电路
IGBT额定为600V, 20A以上
采用0.05Ω、 20W、 1％精密电阻作3相电流量测
俱过电压,过电流保护
配合网络式FPGA控制界面模块使用
交流伺服马达（三相电源） 额定输出 300 W
额定扭力 10.1 ㎏-ｃ㎡
最大扭力 30.3 ㎏-ｃ㎡
额定转速 3000 ＲＰＭ
最高转速 4000 ＲＰＭ
连续电流 2.4Ａ
最大电流 7.2Ａ
转子惯量 1.9 ㎏-ｃ㎡
光学编码器直接联结马达，精度为 1000P/R
提供霍耳组件输出信号
模块式马达固定底座
直流转换与单相变频模块 4组独立MOST驱动电路，由开关选择使用
MOSFET额定为100V、5A以上
电阻、电容、电感及变压器选择开关
俱过电压,过电流保护
配合网络式FPGA控制界面模块使用
控制规格：
采用国际最新的电力电子实验技术，控制部分为独立开发的FPGA电力电子控制芯片取代传统的电子零件控制方式, 以MatlLab为主要的实验环境，直接取代示波器。将以往的庞大的实验室变得更精致便携，控制效率大大提高，在满足传统教学需要的同时，直接面向电力电子芯片的开发研究。进而，适应现代电力电子相关产品的开发设计。
教材实验：
直流电源转换实验 实验1：Buck转换电路
实验2：Boost转换电路
实验3：Buck-Boost转换电路
实验4：Cuk转换电路
实验5：返驰式电源供应器
实验6：顺向式电源供应器
实验7：双端顺向电源供应器
实验8：推挽式电源供应器
实验9：全桥式电源供应器
直流变交流转换实验 实验1：PWM波形产生实验
实验2：PWM驱动控制实验
实验3：半桥式变频转换电路
实验4：全桥式变频转换电路
实验5：方波式变频转换电路
实验6：弦波式变频转换电路
实验7：共振式变频转换电路
三相交流马达控制实验（需搭配交流伺服马达） 实验1. 开回路的电压控制(变频器)
实验2. 开回路的定位控制(步进马达)
实验3. 闭回路的扭力控制
实验4. 闭回路的速度控制
实验5. 闭回路的位置控制
实验6. 加减速和前馈补偿
实验7. 可程序的位置控制传统的电力电子实验台都是基于晶闸管做的，很容易出现烧毁等现象。而且不能进行升级开发。只能满足传统的实验。这个已经远远不能满足越来越国际化的大学教育。俊原公司推出的创新教学及科研型电力电子实验平台在满足传统实验的基础上，开放底层源代码，对于学习嵌入式开发、DSP内核开发、FPGA技术开发等都有很大的促进和衔接作用。让学生和老师可以进行升级开发。也为学习VHDL语言编程奠定了基础。为后续进行SOC高端通用芯片技术的开发做铺垫。