摘要：随着科学技术的不断创新和不断进步，电力电子的控制技术也在逐渐的朝着高效性和智能化的方向进行发展。可编程逻辑器件在电力电子的控制技术中得到了较为广泛的应用，处理速度快是可编程逻辑器件的优点。
关键词：可编程逻辑器件；电力电子控制技术；应用
引言：
在现代工业电子技术中，电力电子技术主要应用于功率处理和电能变换方向。电力电子开关控制是电力电子系统最基本的控制功能，除此之外，电力电子控制系统中还包括控制算法实现以及系统变量调整的研究。电力电子控制技术的发展也从传统的模拟控制技术发展到我们现在的数字控制技术。电力电子控制系统的实时性非常高，采用数字控制技术对控制器的选择和要求比较高，因为电力电子控制系统的性能取决于控制器的性能。可编程逻辑器件具有高效性和高集成性的特点，在电力电子控制系统中得到了广泛的应用，可以满足电力电子控制系统对控制器的需求。
1可编程逻辑器件特点
在现代工业电子技术的发展过程中，可编程逻辑器件也得到了飞速的发展，由于其具有的高效性和低价位的特点，使其在现代的信息处理领域中得到了广泛的应用和推广。经过总结来看，可编程逻辑器件技术的发展主要具有以下几个特点：可编程逻辑器件具有较高的的集成度，在可编程逻辑器件的产品里面主要在30万门以上，其寄存器具主要有2万以上，这就决定了其具有的很强的信息集成处理的功能；另外，可编程逻辑器件还具有线路重新配置和系统编程的功能，在这种基础上，使得其的开发周期大大的缩短，在详细的设计中也变得更加的简单容易，同时也降低了投资的风险性；另外在可编程逻辑器件中还嵌入了一些存储器，这些嵌入的存储器主要包括ＲOM等不同类型，这也就帮助其在进行信号处理和处理的过程中的时候具有较大的储存能力；可编程逻辑器件还同时具有倍频技术和时钟锁定的技术，在这种特点基础上可以有效的解决时钟脉冲的延长问题，大大的提升了高效率，也可以进一步满足信号处理的高速性的需求；电子设计自动化也是可编程逻辑器件的特点，能够进一步保证用户在使用时的方便性和快捷性的需求，使得电子设计自动化的应用更广泛，也就因为可编程逻辑器件的各个优点，使得其应用领域越来越广泛。将可编程逻辑器件应用在电力电子的控制技术中，可以进一步满足信息的实时性处理的需求，在处理的速度上也可以进一步加快，其自身所具有的体积小和高集成性的特点也是硬连线中没有的，对于电力电子控制技术中的控制电路来讲，可编程逻辑器件的优势大于硬连线的方式。由于可编程逻辑器件的设计的灵活性，对于信息的高处理的能力，也给设计者们带来了方便，由此可见，将可编程逻辑器件在电力电子的控制技术中进行应用，可以进一步提高电力电子的控制技术的精准度和速度。由于可编程逻辑器件的高性能特征，使其能够在一个可编程逻辑器件的情况下，就能完成一个数字系统。当可编程逻辑器件PLD对系统的硬件设计进行处理时，可以采用软化的设计方式进行处理；另外，在对于数字系统进行设计的时候，也可以运用其进行软件的编程，在编程的过程中将各个模块进行充分的利用，在这种基础上就可以大大的缩短设计的时间和周期。同时有过有需要，在编程逻辑器件PLD中的程序中还可以进行加密的处理，以此来保证程序的安全性和完整性。同时，我们还可以采取方针的方式进行系统实际运行的模拟操作，以此来验证系统的整个设计的效果是否能够达到要求，如果不符合要求，就可以在模拟运行的基础上进行修改，一直到 满意为止。
2可编程逻辑控件PLD在电力电子控制技术中的应用分析
目前，可编程逻辑器件从结构上可以分为复杂的可编程逻辑器件CPLD和可编程门阵列器件FPGA。复杂的可编程逻辑器件CPLD逻辑功能比较强，而可编程门阵列器件FPGA具有很强的寄存功能。复杂的可编程逻辑器件CPLD对时间延长可以预测，由逻辑块作为基本单元组成，在实现系统控制功能方面可以得到很好的应用，复杂的可编程逻辑器件CPLD速度快但是功率损耗高。复杂的可编程逻辑器件CPLD结构特点对计算输入和输出的延长是非常有利的，在复杂的可编程逻辑器件CPLD中的一个大的逻辑块不需要占有内部资源就可以实现具体的功能，这是复杂的可编程逻辑器件CPLD最大的特点。可编程门阵列器件FPGA可以应用于通信设备复杂的通路，以及工业控制数据采集系统中。可编程门阵列器件FPGA采用的是分布式结构，在器件的芯片上分布着很多微型逻辑单元，布线复杂而且延长很难预测，所以在对可编程门阵列器件FPGA进行设计的时候不仅要进行逻辑上的设计而且还要进行延长方面的设计。CPLD和FPGA在设计的编程方式上也是存在很大差异的，CPLD应用于FLASH存储器的编程比较多，在系统出现断电的情况下，编程的信息不会发生丢失的情况，安全可靠使用简单。EPGA编程都是以SRAM为基础的，在系统发生断电的情况下编程的信息很容易丢失，每次系统从断电开始恢复启动的时候，都需要从外部存储器把编程的信息重新导入SRAM中，可靠和安全性比较差，使用不方便。我们在实际的设计方案中，要根据实际情况来对器件进行选择，从器件本身的特点和功能上进行选择应用，在本设计应用的方案中我们选择的是CPLD作为需要的控制器来进行设计的。通用的CPLD器件结构图如图1所示。
图1通用的CPLD器件结构图
可编程逻辑控件PLD的设计环境要有专业的软件和硬件编辑器，在设计的时候通过软件来实现相关的设计功能，这样免去了不必要的设计细节问题，通过软件来完成设计过程中重复和容易出错的工作，这样设计者只要专注于期间选择和电路设计等方面的工作上就可以，这样在设计的过程中提高了工作的效率。在可编程逻辑控件PLD的软件设计上种类很多，对软件的描述和软件功能的设计方面都不是相同的，但最终的设计都是要以JEDEC标准文件格式生成的，JEDEC标准文件对测试和标识等信息的表示标准都是以ASC码为主要形式的，JEDEC作为器件编译器和设计编译器之间的一个连接的重要桥梁。在对可编程逻辑器件PLD的设计过程包括四个设计过程，分别是：设计准备过程、设计数据信息的输入过程、设计的处理过程和器件编译的过程。在后面还包括三个设计的验证过程，设计验证是检验设计是否合格的一个重要的部分，设计验证的过程包括前仿真、后仿真和器件测试。可编程逻辑器件PLD设计过程如图2所示。
图2可编程逻辑器件PLD设计过程图
对可编程逻辑器件PLD进行设计分析，设计输入是通过软件把电路的设计表达出来，原理图输入方式是最直接的表达方式，使用软件把元器件库通过符号和连接组成原理图文件，原理图输入方式主要应用于系统对时间特性要求比较高的环境。硬件描述语言采用文本方式进行描述设计，逻辑描述比较强，在仿真方面也具有很大的优势，而且在输入方面效率也是比较高的。波形输入方式主要应用于波形设计的文件和对功能向量进行测试方面，波形设计比较适合应用于时序逻辑函数。设计处理是通过编译的软件把设计输入的相关文件进行优化，最后生成编程文件。在设计处理的过程中首先进行语法检验，然后把错误的信息报告整理出来，进一步进行规则性的检验，对设计进行检验看是不是符合规定，如果出现问题就把问题指明并提供给纠错者以便于进一步的纠正。逻辑优化保证设计过程中占用的资源降低到最少，综合是把各个模块化的设计合并成一个网表文件，进行平面化的层次设计。适配和分割是把设计分割成多个适配的逻辑小块，以便于映射到器件中的宏单元。如果设计不能以整个的形式被装入器件中，那么我们可以把整个的设计进行分割变成多块然后装入到同一个类别的器件中。设计校验通过功能仿真和时序仿真对系统模块检验。器件编程需要在编程算法和编程时序等特定的条件下进行，器件编程完毕后可以使用编译的文件对器件进行相关的加密工作。
结语
随着社会的发展，电力电子技术也开始向智能化的方向进行发展，可编程逻辑器件在电力电子的控制技术中的广泛应用，在处理高频和信息方面具有很大优势，可以进一步推动电力电子技术的发展，提高当前电力电子技术的能力，由此可见，可编程逻辑器件在电力电子的控制技术中进行运用，有着较高的应用价值和研究意义。
参考文献：
［1］唐家燕．可编程逻辑器件在电力电子控制技术中的应用［J］．信息通信，2017，（9）：101-102．
［2］姜海鹏．可编程逻辑器件在电力电子控制技术中的应用［J］．消费导刊，2017．
论文作者:拉格兴
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/9
标签：可编程论文; 器件论文; 逻辑论文; 电力电子论文; 技术论文; 功能论文; 门阵列论文; 《基层建设》2019年第18期论文;