An FPGA implementation of a power converter controller
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
ELEC3036
Degree programme
Language
en
Pages
7 + 84
Series
Abstract
High switching frequencies and control rates in switched-mode power supplies are hard to implement with microcontrollers. Very high clock frequency is required to execute complex control algorithms with high control rate. FPGA chips offer a solution with inherent parallel processing. In this thesis, the feasibility of implementing the control of a typical telecom power converter with FPGA is studied. Requirements for the control system partitioning are considered. The control of a resonant LLC converter is studied in detail and implemented in VHDL. As part of the controller, a high-resolution variable frequency PWM module and floating-point arithmetic modules are implemented. Finally, a complete VHDL simulation model is created and run in different conditions to verify the functionality of the design.Korkeat kytkentä- ja säätötaajuudet hakkuriteholähteissä ovat haastavia toteuttaa mikrokontrollereilla. Monimutkaiset säätöalgoritmit edellyttävät mikrokontrollereilta korkeaa kellotaajuutta. FPGA-teknologia mahdollistaa rinnakkaislaskennan, joka on etu säätösovelluksissa. Tässä työssä tutkitaan FPGA teknologian soveltumista tyypillisen telecom-tehomuuntajan säätöön. Työssä selvitetään säätöjärjestelmän partitiointia sekä toteutetaan LLC-muuntajan ja sen säätöjärjestelmän simulaatiomalli VHDL-kielellä. Säädön osana toteutetaan korkearesoluutioinen PWM-moduuli sekä liukulukuaritmetiikkamoduuleja.Description
Supervisor
Halonen, KariThesis advisor
Lauronen, PasiGrigore, Vlad