一種電力電子控制裝置的制作方法

本實(shí)用新型涉及到電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電力電子控制裝置。

背景技術(shù)：

隨著國家對(duì)節(jié)能減排、低碳環(huán)保理念的大力推廣和對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)扶持，市場(chǎng)對(duì)光伏、風(fēng)電等新能源發(fā)電、大規(guī)模儲(chǔ)能以及大容量變頻驅(qū)動(dòng)等大功率電力電子變流裝置的需求與日俱增。

控制器作為電力電子變流裝置的關(guān)鍵部件之一，直接決定了電力電子變流裝置的整體性能以及系統(tǒng)可靠性。目前，多功率單元并聯(lián)運(yùn)行模式作為大功率電力電子變流裝置的重要特點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)，采用的控制器主要分為集中式和分布式兩種。

集中式控制器將信號(hào)采集、邏輯故障、運(yùn)算控制以及PWM脈沖形成集中在一個(gè)控制器中，存在柜內(nèi)走線偏長、接線復(fù)雜及易受干擾等缺陷；分布式控制器，其擁有多個(gè)控制器，每個(gè)控制器承擔(dān)部分功能，多采用主從控制模式，存在控制器繁多，控制及通訊復(fù)雜，成本較高的缺點(diǎn)。此外，現(xiàn)有的控制器普遍是針對(duì)特定的電力電子裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，兼容性和擴(kuò)展性較差。

公開號(hào)為CN 102510092A，公開日為2012年06月20日的中國專利文獻(xiàn)公開了一種風(fēng)電變流器分布式實(shí)時(shí)控制單元，其特征在于，機(jī)側(cè)采樣板、網(wǎng)側(cè)采樣板和直流采樣板就近安裝在功率回路采樣點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)就近采樣，把模擬量通過AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量再通過光纖以串行方式傳給控制器，同時(shí)接收控制器發(fā)送的硬件故障門檻值和控制命令信息；安裝在機(jī)網(wǎng)側(cè)功率單元的功率控制板接收控制器發(fā)送的脈沖信息，進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換和脈沖故障處理，發(fā)送給功率元件，實(shí)現(xiàn)變流器的控制，同時(shí)實(shí)時(shí)采樣功率單元相電流和溫度信號(hào)，通過AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后以串行方式發(fā)送給控制器。

該專利文獻(xiàn)公開的風(fēng)電變流器分布式實(shí)時(shí)控制單元，由于實(shí)時(shí)單元沒有設(shè)計(jì)光纖通訊機(jī)制，當(dāng)在大規(guī)模功率單元并聯(lián)應(yīng)用場(chǎng)合使用時(shí)，容易出現(xiàn)PWM驅(qū)動(dòng)脈沖不一致的情況，致使并聯(lián)系統(tǒng)之間出現(xiàn)系統(tǒng)環(huán)流問題，影響可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種電力電子控制裝置，本實(shí)用新型通過模塊化設(shè)計(jì)，易于實(shí)現(xiàn)并聯(lián)功率單元間的并聯(lián)控制及環(huán)流抑制，具有可靠性高，擴(kuò)展能力強(qiáng)，維護(hù)成本低和適用范圍廣的特點(diǎn)。

本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種電力電子控制裝置，包括一個(gè)主控板MCU，其特征在于：還包括通過光纖通訊與主控板MCU連接的若干光通訊模擬量輸入板OTAI、若干光通訊模擬量輸出板OTAO、若干光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO和若干光通訊功率單元電路板OTPEBB；

光通訊模擬量輸入板OTAI，用于采集測(cè)量元件的模擬量信號(hào)并進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字化信息通過光纖通訊傳輸至主控板MCU；

光通訊模擬量輸出板OTAO，用于獲取主控板MCU的模擬量輸出信號(hào)并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，輸出模擬量電平；

光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO，用于獲取主控板MCU的開關(guān)量輸出信號(hào)并輸出，并將檢測(cè)到的開關(guān)量輸入信號(hào)傳輸至主控板MCU；

光通訊功率單元電路板OTPEBB，用于獲取主控板MCU的PWM輸出信號(hào)并形成作用于功率單元的PWM脈沖信息，并將檢測(cè)到的功率單元的故障信號(hào)傳輸至主控板MCU；

主控板MCU，用于獲取光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB的信息并進(jìn)行濾波、控制運(yùn)算和邏輯處理。

所述光通訊功率單元電路板OTPEBB包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和驅(qū)動(dòng)接口模塊，F(xiàn)PGA模塊將主控板MCU經(jīng)光纖模塊傳遞過來的控制信息解碼后形成PWM脈沖信息，經(jīng)驅(qū)動(dòng)接口模塊傳輸至功率單元，并將驅(qū)動(dòng)接口模塊采集到的功率單元過壓、過流和過溫故障信號(hào)編碼后經(jīng)光纖模塊反饋至主控板MCU。

所述光通訊模擬量輸入板OTAI包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和ADC模塊，ADC模塊將電壓、電流和溫度模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)后經(jīng)FPGA模塊編碼，再通過光纖模塊反饋至主控板MCU。

所述光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和開關(guān)量接口模塊，F(xiàn)PGA模塊將主控板MCU經(jīng)光纖模塊傳遞過來的開關(guān)量輸出信息解碼后傳遞至開關(guān)量接口模塊進(jìn)行輸出，并將開關(guān)量接口模塊檢測(cè)到的開關(guān)量輸入信號(hào)編碼后通過光纖模塊反饋至主控板MCU。

所述主控板MCU包括CPU模塊、FPGA模塊、光纖模塊、電源模塊和通訊模塊，F(xiàn)PGA模塊將光纖模塊接收到的信息進(jìn)行解碼后傳輸至CPU模塊，CPU模塊進(jìn)行運(yùn)算控制、保護(hù)及邏輯處理后形成控制信息，經(jīng)FPGA模塊編碼后由光纖模塊發(fā)送至光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB進(jìn)行輸出。

所述通訊模塊為485通訊接口、232通訊接口、現(xiàn)場(chǎng)總線通訊接口或網(wǎng)絡(luò)通訊接口。

所述光通訊模擬量輸出板OTAO包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和DAC模塊，F(xiàn)PGA模塊將主控板MCU經(jīng)光纖模塊傳遞過來的模擬量輸出信息解碼后傳遞至DAC模塊，通過DAC模塊的DA芯片完成模數(shù)轉(zhuǎn)換后進(jìn)行輸出。

所述光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB與主控板MCU之間的光纖通訊采用鏈?zhǔn)竭B接。

本實(shí)用新型的工作原理為：

在每個(gè)控制周期，主控板MCU首先通過光纖通訊從光通訊模擬量輸入板OTAI獲取數(shù)字化后的模擬量信息，從光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO獲取開關(guān)量輸入信息，從光通訊功率單元電路板OTPEBB獲取功率單元故障信息，再將上述信息進(jìn)行濾波、控制運(yùn)算、邏輯處理以及保護(hù)，形成新的PWM脈沖信息、模擬量輸出信息以及開關(guān)量輸出信息，最后將PWM脈沖信息通過光纖通訊傳輸至光通訊功率單元電路板OTPEBB、將模擬量輸出信息通過光纖通訊傳輸至光通訊模擬量輸出板OTAO、將開關(guān)量輸出信息通過光纖通訊傳輸至光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO。

本實(shí)用新型的有益效果主要表現(xiàn)在以下方面：

一、本實(shí)用新型，包括若干光通訊模擬量輸入板OTAI、若干光通訊模擬量輸出板OTAO、若干光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO和若干光通訊功率單元電路板OTPEBB，光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB均與主控板MCU通過光纖通訊，采用模塊化設(shè)計(jì)，可以根據(jù)實(shí)際電力電子變流裝置中功率單元的數(shù)目、模擬輸入量需求、模擬輸出量需求以及開關(guān)量需求，配置不同數(shù)目的光通訊功率單元電路板OTPEBB、光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO和光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO，當(dāng)在大規(guī)模功率單元并聯(lián)應(yīng)用場(chǎng)合使用時(shí)，主控板MCU可以通過光纖通訊確保各個(gè)光通訊功率單元電路板OTPEBB的PWM載波是同步的，從而能夠有效的抑制并聯(lián)功率單元之間的開關(guān)環(huán)流；當(dāng)在大規(guī)模功率單元串聯(lián)應(yīng)用場(chǎng)合使用時(shí)，主控板MCU可以通過光纖通訊保證各個(gè)光通訊功率單元電路板OTPEBB的PWM載波錯(cuò)開一定的角度，從而實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)型電力電子變流裝置所需的載波移相功能；主控板MCU與光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB之間沒有電氣聯(lián)系，極大的提高了可靠性；具有可靠性高，擴(kuò)展能力強(qiáng)，維護(hù)成本低和適用范圍廣的特點(diǎn)。

二、本實(shí)用新型，光通訊功率單元電路板OTPEBB包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和驅(qū)動(dòng)接口模塊，F(xiàn)PGA模塊將主控板MCU經(jīng)光纖模塊傳遞過來的控制信息解碼后形成PWM脈沖信息，經(jīng)驅(qū)動(dòng)接口模塊傳輸至功率單元，并將驅(qū)動(dòng)接口模塊采集到的功率單元過壓、過流和過溫故障信號(hào)編碼后經(jīng)光纖模塊反饋至主控板MCU，能夠簡(jiǎn)化功率單元與控制裝置之間的接線，F(xiàn)PGA模塊能夠根據(jù)主控板MCU控制信息對(duì)PWM載波進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)不同光通訊功率單元電路板OTPEBB之間的PWM載波同步，達(dá)到抑制并聯(lián)功率單元開關(guān)諧波的效果。

三、本實(shí)用新型，光通訊模擬量輸入板OTAI包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和ADC模塊，ADC模塊將電壓、電流和溫度模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)后經(jīng)FPGA模塊編碼，再通過光纖模塊反饋至主控板MCU，當(dāng)系統(tǒng)中需要增加模擬量測(cè)量時(shí)添加光通訊模擬量輸入板OTAI即可，主控板MCU無需改動(dòng)，可擴(kuò)展性強(qiáng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了模擬信息就地測(cè)量、簡(jiǎn)化了測(cè)量元件與控制裝置的接線，避免了因測(cè)量線路過長易受干擾的問題。

四、本實(shí)用新型，光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和開關(guān)量接口模塊，F(xiàn)PGA模塊將主控板MCU經(jīng)光纖模塊傳遞過來的開關(guān)量輸出信息解碼后傳遞至開關(guān)量接口模塊進(jìn)行輸出，并將開關(guān)量接口模塊檢測(cè)到的開關(guān)量輸入信號(hào)編碼后通過光纖模塊反饋至主控板MCU，可在不改動(dòng)主控板MCU的基礎(chǔ)上靈活的增加光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO的數(shù)目，可擴(kuò)展性強(qiáng)，同時(shí)光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO就近安裝可以簡(jiǎn)化電氣布線。

五、本實(shí)用新型，主控板MCU包括CPU模塊、FPGA模塊、光纖模塊、電源模塊和通訊模塊，F(xiàn)PGA模塊將光纖模塊接收到的信息進(jìn)行解碼后傳輸至CPU模塊，CPU模塊進(jìn)行運(yùn)算控制、保護(hù)及邏輯處理后形成控制信息，經(jīng)FPGA模塊編碼后由光纖模塊發(fā)送至光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB進(jìn)行輸出，當(dāng)需要擴(kuò)大系統(tǒng)規(guī)模時(shí)增加光纖模塊的數(shù)目并且改動(dòng)FPGA代碼即可，通用性強(qiáng)、擴(kuò)展方便。

六、本實(shí)用新型，通訊模塊為485通訊接口、232通訊接口、現(xiàn)場(chǎng)總線通訊接口或網(wǎng)絡(luò)通訊接口，可以方便的與人機(jī)界面、上位機(jī)、上層控制器以及其它類型的控制器進(jìn)行通訊，通用性強(qiáng)。

七、本實(shí)用新型，光通訊模擬量輸出板OTAO包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和DAC模塊，F(xiàn)PGA模塊將主控板MCU經(jīng)光纖模塊傳遞過來的模擬量輸出信息解碼后傳遞至DAC模塊，通過DAC模塊的DA芯片完成模數(shù)轉(zhuǎn)換后進(jìn)行輸出，能夠方便的增加系統(tǒng)模擬量輸出的數(shù)目，擴(kuò)展方便。

八、本實(shí)用新型，光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB與主控板MCU之間的光纖通訊采用鏈?zhǔn)竭B接，同一鏈路上可以連接多個(gè)光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO或者光通訊功率單元電路板OTPEBB，達(dá)到了簡(jiǎn)化系統(tǒng)光纖布線的效果。

附圖說明

下面將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的具體說明，其中：

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型光通訊功率單元電路板OTPEBB的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型光通訊模擬量輸入板OTAI的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型主控板MCU的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型光通訊模擬量輸出板OTAO的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種電力電子控制裝置，包括一個(gè)主控板MCU，還包括通過光纖通訊與主控板MCU連接的若干光通訊模擬量輸入板OTAI、若干光通訊模擬量輸出板OTAO、若干光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO和若干光通訊功率單元電路板OTPEBB；

光通訊模擬量輸入板OTAI，用于采集測(cè)量元件的模擬量信號(hào)并進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字化信息通過光纖通訊傳輸至主控板MCU；

光通訊模擬量輸出板OTAO，用于獲取主控板MCU的模擬量輸出信號(hào)并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，輸出模擬量電平；

光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO，用于獲取主控板MCU的開關(guān)量輸出信號(hào)并輸出，并將檢測(cè)到的開關(guān)量輸入信號(hào)傳輸至主控板MCU；

光通訊功率單元電路板OTPEBB，用于獲取主控板MCU的PWM輸出信號(hào)并形成作用于功率單元的PWM脈沖信息，并將檢測(cè)到的功率單元的故障信號(hào)傳輸至主控板MCU；

主控板MCU，用于獲取光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB的信息并進(jìn)行濾波、控制運(yùn)算和邏輯處理。

采用模塊化設(shè)計(jì)，可以根據(jù)實(shí)際電力電子變流裝置中功率單元的數(shù)目、模擬輸入量需求、模擬輸出量需求以及開關(guān)量需求，配置不同數(shù)目的光通訊功率單元電路板OTPEBB、光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO和光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO，當(dāng)在大規(guī)模功率單元并聯(lián)應(yīng)用場(chǎng)合使用時(shí)，主控板MCU可以通過光纖通訊確保各個(gè)光通訊功率單元電路板OTPEBB的PWM載波是同步的，從而能夠有效的抑制并聯(lián)功率單元之間的開關(guān)環(huán)流；當(dāng)在大規(guī)模功率單元串聯(lián)應(yīng)用場(chǎng)合使用時(shí)，主控板MCU可以通過光纖通訊保證各個(gè)光通訊功率單元電路板OTPEBB的PWM載波錯(cuò)開一定的角度，從而實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)型電力電子變流裝置所需的載波移相功能；主控板MCU與光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB之間沒有電氣聯(lián)系，極大的提高了可靠性；且接線方式簡(jiǎn)單，具有可靠性高，擴(kuò)展能力強(qiáng)，維護(hù)成本低和適用范圍廣的特點(diǎn)。

實(shí)施例2

一種電力電子控制裝置，包括一個(gè)主控板MCU，還包括通過光纖通訊與主控板MCU連接的若干光通訊模擬量輸入板OTAI、若干光通訊模擬量輸出板OTAO、若干光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO和若干光通訊功率單元電路板OTPEBB；

光通訊模擬量輸入板OTAI，用于采集測(cè)量元件的模擬量信號(hào)并進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字化信息通過光纖通訊傳輸至主控板MCU；

光通訊模擬量輸出板OTAO，用于獲取主控板MCU的模擬量輸出信號(hào)并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，輸出模擬量電平；

光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO，用于獲取主控板MCU的開關(guān)量輸出信號(hào)并輸出，并將檢測(cè)到的開關(guān)量輸入信號(hào)傳輸至主控板MCU；

光通訊功率單元電路板OTPEBB，用于獲取主控板MCU的PWM輸出信號(hào)并形成作用于功率單元的PWM脈沖信息，并將檢測(cè)到的功率單元的故障信號(hào)傳輸至主控板MCU；

主控板MCU，用于獲取光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB的信息并進(jìn)行濾波、控制運(yùn)算和邏輯處理。

進(jìn)一步的，所述光通訊功率單元電路板OTPEBB包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和驅(qū)動(dòng)接口模塊，F(xiàn)PGA模塊將主控板MCU經(jīng)光纖模塊傳遞過來的控制信息解碼后形成PWM脈沖信息，經(jīng)驅(qū)動(dòng)接口模塊傳輸至功率單元，并將驅(qū)動(dòng)接口模塊采集到的功率單元過壓、過流和過溫故障信號(hào)編碼后經(jīng)光纖模塊反饋至主控板MCU。

進(jìn)一步的，所述光通訊模擬量輸入板OTAI包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和ADC模塊，ADC模塊將電壓、電流和溫度模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)后經(jīng)FPGA模塊編碼，再通過光纖模塊反饋至主控板MCU。

進(jìn)一步的，所述光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和開關(guān)量接口模塊，F(xiàn)PGA模塊將主控板MCU經(jīng)光纖模塊傳遞過來的開關(guān)量輸出信息解碼后傳遞至開關(guān)量接口模塊進(jìn)行輸出，并將開關(guān)量接口模塊檢測(cè)到的開關(guān)量輸入信號(hào)編碼后通過光纖模塊反饋至主控板MCU。

進(jìn)一步的，所述主控板MCU包括CPU模塊、FPGA模塊、光纖模塊、電源模塊和通訊模塊，F(xiàn)PGA模塊將光纖模塊接收到的信息進(jìn)行解碼后傳輸至CPU模塊，CPU模塊進(jìn)行運(yùn)算控制、保護(hù)及邏輯處理后形成控制信息，經(jīng)FPGA模塊編碼后由光纖模塊發(fā)送至光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB進(jìn)行輸出。

進(jìn)一步的，所述通訊模塊為485通訊接口、232通訊接口、現(xiàn)場(chǎng)總線通訊接口或網(wǎng)絡(luò)通訊接口。

進(jìn)一步的，所述光通訊模擬量輸出板OTAO包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和DAC模塊，F(xiàn)PGA模塊將主控板MCU經(jīng)光纖模塊傳遞過來的模擬量輸出信息解碼后傳遞至DAC模塊，通過DAC模塊的DA芯片完成模數(shù)轉(zhuǎn)換后進(jìn)行輸出。

進(jìn)一步的，所述光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB與主控板MCU之間的光纖通訊采用鏈?zhǔn)竭B接。

光通訊功率單元電路板OTPEBB包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和驅(qū)動(dòng)接口模塊，F(xiàn)PGA模塊將主控板MCU經(jīng)光纖模塊傳遞過來的控制信息解碼后形成PWM脈沖信息，經(jīng)驅(qū)動(dòng)接口模塊傳輸至功率單元，并將驅(qū)動(dòng)接口模塊采集到的功率單元過壓、過流和過溫故障信號(hào)編碼后經(jīng)光纖模塊反饋至主控板MCU，能夠簡(jiǎn)化功率單元與控制裝置之間的接線，F(xiàn)PGA模塊能夠根據(jù)主控板MCU控制信息對(duì)PWM載波進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)不同光通訊功率單元電路板OTPEBB之間的PWM載波同步，達(dá)到抑制并聯(lián)功率單元開關(guān)諧波的效果。光通訊模擬量輸入板OTAI包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和ADC模塊，ADC模塊將電壓、電流和溫度模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)后經(jīng)FPGA模塊編碼，再通過光纖模塊反饋至主控板MCU，當(dāng)系統(tǒng)中需要增加模擬量測(cè)量時(shí)添加光通訊模擬量輸入板OTAI即可，主控板MCU無需改動(dòng)，可擴(kuò)展性強(qiáng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了模擬信息就地測(cè)量、簡(jiǎn)化了測(cè)量元件與控制裝置的接線，避免了因測(cè)量線路過長易受干擾的問題。光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和開關(guān)量接口模塊，F(xiàn)PGA模塊將主控板MCU經(jīng)光纖模塊傳遞過來的開關(guān)量輸出信息解碼后傳遞至開關(guān)量接口模塊進(jìn)行輸出，并將開關(guān)量接口模塊檢測(cè)到的開關(guān)量輸入信號(hào)編碼后通過光纖模塊反饋至主控板MCU，可在不改動(dòng)主控板MCU的基礎(chǔ)上靈活的增加光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO的數(shù)目，可擴(kuò)展性強(qiáng)，同時(shí)光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO就近安裝可以簡(jiǎn)化電氣布線。

主控板MCU包括CPU模塊、FPGA模塊、光纖模塊、電源模塊和通訊模塊，F(xiàn)PGA模塊將光纖模塊接收到的信息進(jìn)行解碼后傳輸至CPU模塊，CPU模塊進(jìn)行運(yùn)算控制、保護(hù)及邏輯處理后形成控制信息，經(jīng)FPGA模塊編碼后由光纖模塊發(fā)送至光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB進(jìn)行輸出，當(dāng)需要擴(kuò)大系統(tǒng)規(guī)模時(shí)增加光纖模塊的數(shù)目并且改動(dòng)FPGA代碼即可，通用性強(qiáng)、擴(kuò)展方便。通訊模塊為485通訊接口、232通訊接口、現(xiàn)場(chǎng)總線通訊接口或網(wǎng)絡(luò)通訊接口，可以方便的與人機(jī)界面、上位機(jī)、上層控制器以及其它類型的控制器進(jìn)行通訊，通用性強(qiáng)。

光通訊模擬量輸出板OTAO包括電源模塊、FPGA模塊、光纖模塊和DAC模塊，F(xiàn)PGA模塊將主控板MCU經(jīng)光纖模塊傳遞過來的模擬量輸出信息解碼后傳遞至DAC模塊，通過DAC模塊的DA芯片完成模數(shù)轉(zhuǎn)換后進(jìn)行輸出，能夠方便的增加系統(tǒng)模擬量輸出的數(shù)目，擴(kuò)展方便。

光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO和光通訊功率單元電路板OTPEBB與主控板MCU之間的光纖通訊采用鏈?zhǔn)竭B接，同一鏈路上可以連接多個(gè)光通訊模擬量輸入板OTAI、光通訊模擬量輸出板OTAO、光通訊開關(guān)量輸入輸出板OTDIO或者光通訊功率單元電路板OTPEBB，達(dá)到了簡(jiǎn)化系統(tǒng)光纖布線的效果。