專利名稱：一種基于fpga的多個數控高壓電源基準電壓的產生方法
技術領域：
本發明屬于利用超大規?？删幊踢壿嬈骷?FPGA)設計技術，在多級降壓收集極行波管高壓供電系統中，通過FPGA芯片產生多個數控高壓電源的基準電壓。
背景技術：
高壓電源電路設計時一般需要設計基準電壓輸入，工作時采樣將輸出電壓與基準電壓相比較實現對高壓電源輸出電壓的穩壓控制。通常高壓電源的基準電路一般采用電位器加電阻形成分壓電路，電阻加電容組成慢啟動電路的模擬電路來實現，這種方式由于電路簡單，可靠性高等優點通常在單個高壓電源電路設計時使用，而在多級降壓收集極行波管高壓供電系統中，需要設計多個不同輸出高壓電源，各電源電壓輸出受控步進可調，上述簡單的基準電壓產生電路就無法滿足要求。FPGA開發設計是近幾年來電子行業得到迅猛發展，其具有高速度、低功耗、低電壓等特點，可以方便地通過對邏輯結構的修改和配置，快速完成系統和設備的升級，以適應不同的任務要求；其次FPGA可以支持多種接口標準，并可隨著標準的演變而改變功能，這為系統設計帶來較大的方便。在此項多個數控高壓電源基準電壓產生的電路設計中，使用了 FPGA為設計核心，基準預置值讀取、基準預置值產生、慢啟動控制、壓差控制等功能都是由 FPGA來實現，再配合存儲器、D/A、A/D、反饋電路等外圍電路，最終產生多個數控高壓電源的基準電壓，從而為多個高壓電源的實時控制提供了一種有效的設計思路，同時由于采用了 FPGA參與設計，使該方法的設計方法更加靈活，適用范圍更加廣泛，也極大的降低了設計成本。

發明內容
本發明的目的在于利用FPGA設計技術產生多個數控高壓電源的基準電壓。實現本發明目的的技術解決方案為由FPGA實現基準預置值讀取、基準預置值產生、慢啟動控制、壓差控制等核心控制功能，配合存儲器、D/A、A/D、反饋電路等電路產生多個數控高壓電源的基準電壓。這種基于FPGA的多個數控高壓電源基準電壓的產生方法，由FPGA實現基準預置值讀取、基準預置值產生、慢啟動控制、壓差控制等核心控制功能，配合存儲器、D/A、A/D、反饋電路等電路產生多個數控高壓電源基準電壓。FPGA啟動時通過讀取存儲器內數據載入需要預置的電源電壓值，并在工作時實時的存儲當前電源的輸出電壓值，當高壓電源需要工作時，FPGA輸出相應數字化的電源基準電壓，通過D/A轉換為相應的模擬電壓送給高壓電源作為參考基準，同時通過反饋電路及A/D采樣電路得到各個高壓電源的實時輸出電壓值，經過壓差控制程序輸出相應的控制信號給基準產生模塊實時校正輸出的基準電壓。本發明與現有技術相比，其顯著優點為(1)能適應多個高壓電源基準電壓的產生和控制，系統性強，實現途徑靈活，成本低。( 不僅適用于多個高壓電源的設計，在其他應用環境下也同樣適用，應用面廣。
下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。


說明書附圖是基于FPGA的多個數控高壓電源基準電壓的產生方法原理框圖。
具體實施例方式本基于FPGA的多個數控高壓電源基準電壓的產生方法實現技術途徑為· FPGA配合存儲器完成基準預置的讀取和存儲。在多個高壓電源的設計之中要求系統上電時能載入上次保持的輸出電壓值，設計中，FPGA上電時都會讀取存儲器中存儲的上次電源輸出電壓值，載入該值后通過基準電源產生程序產生相應數字化的基準電壓值，同時在工作中FPGA會實時的把當前各高壓電源輸出電壓值寫入存儲器中以便下次上電時FPGA的載入。^FPGA讀取控制臺控制命令。由于高壓電源要求對輸出電壓進行步進控制，所以在控制臺中都是以非常直觀的十進制位數來控制，而設計中D/A、A/D芯片都是以二進制形式來處理數據，所以FPGA需要設計二進制到十進制數轉換程序來實現控制臺對多個高壓電源輸出電壓的步進控制。眷FPGA慢啟動產生程序。由于高壓電源輸出電壓較高，如果工作時基準電壓瞬間達到標稱值，會導致輸出高壓的失控，所以設計中需要引入基準電壓慢啟動程序，實現基準電壓由低到高的緩慢增加過程。^FPGA實現壓差控制。多個高壓電源加電過程中，輸出電壓之間需要有一定的壓差關系，FPGA根據所要求的壓差門限，通過讀取由反饋電路、AD轉換電路產生的數字值來控制基準電壓的數值，使各個高壓電源的輸出電壓終都在壓差保護門限值要求范圍之內。
權利要求
1.一種基于FPGA的多個數控高壓電源基準電壓的產生方法，其特征在于FPGA啟動時通過讀取存儲器內數據載入需要預置的電源電壓值，并在工作時實時的存儲當前電源的輸出電壓值，當高壓電源需要工作時，FPGA輸出相應數字化的電源基準電壓，通過D/A轉換為相應的模擬電壓送給高壓電源作為參考基準，同時通過反饋電路及A/D采樣電路得到各個高壓電源的實時輸出電壓值，經過壓差控制程序輸出相應的控制信號給基準產生模塊實時校正輸出的基準電壓。
2.一種實現權利要求1所述的基于FPGA的多個數控高壓電源基準電壓的產生方法，其特征在于由FPGA實現基準預置值讀取、基準預置值產生、慢啟動控制、壓差控制等核心控制功能，配合存儲器、D/A、A/D、反饋電路等電路產生多個數控高壓電源的基準電壓。
全文摘要
本發明涉及一種基于FPGA的多個數控高壓電源基準電壓的產生方法。本發明的實現由基準預置值讀取、基準預置值產生、慢啟動控制、壓差控制四部分共同組成。FPGA啟動時通過讀取存儲器內數據載入需要預置的電源電壓值，并在工作時實時存儲當前電源的輸出電壓值，當高壓電源需要工作時，FPGA輸出相應數字化的電源基準電壓，通過D/A轉換為相應的模擬電壓送給高壓電源作為參考基準，同時通過反饋電路及A/D采樣電路得到各個高壓電源的實時輸出電壓值，經過壓差控制程序輸出相應的控制信號給基準產生模塊實時校正輸出的基準電壓，從而為實現多個高壓電源的基準電壓數字化控制提供了一種有效的技術途經。
文檔編號G05F1/10GK102467143SQ20111036718
公開日2012年5月23日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者徐偉 申請人:中國船舶重工集團公司第七二四研究所