摘要：随着社会的进步，我国的半导体设备的关键技术有了很大的发展，同时我国的材料技术也取得了重大突破，这让我国的电子电力系统在性能上有了很大的提高，电子电力系统的结构更加稳定，为公司大大节约了成本。随着工业生产的不断发展，生产量不断提高，对电子电力的要求也不断提高，怎样减少电力损耗成为重点，所以智能电力电子模块成为重点研究对象。本篇文章对智能电子电力模块进行全面的剖析，详细研究了要改进的地方，并给了系统相关的通信协议。
关键词：应用管理器；电力电子模块；通讯系统
引言
我国电子电力工业的不断发展，对工业水平的提高有了越来越多的要求，电力能源消耗极为严重，对人们的生活造成了很大的影响，也逐渐加大对电力能源的发展，实现高效电能的传输。现在通过电子电力技术来控制电能的传输来达到减少电能的浪费，各种电子电力设备在很多方面都大规模使用，怎样减少电能的浪费，成为一个重要问题。PEBB是通过内部的通讯模块来测量接入模块的单元，之后再通过内部功率输出的控制信号，是一个集成的电源处理部件，本篇文章是对通讯体系和集成系统的研究和分析。
一、电力电子集成系统
（一）PEBB的重要概念
分布系统是有分布式结构设计而成的，是由各种直流电源、EMI滤波器等复杂部件构成的，所以研究的范围很广。在PEBB的实际工作者中，主要是由它的体积、它的重量和工作中产生多少的热量这三个方面决定的，对功率也是有很大需求的，不同的功率它的性能也是不同的[1]。发电机、EMI滤波器、PWM整流器为系统的直流母线提供功率，经过直流母线过滤后各种各样的负载才能馈电。PEBB最重要的特性之一是通用性，这种特性可以让它的适用范围更广。
（二）电子电力集成系统
高功能率变流器的主要控制体系是中央集成控制，其原理是利用集成控制器来实现各种控制，也是利用集成控制器来完成监控的功能，但是这种方式并不是最好的，还是存在很多的缺点，这些缺点不仅会对系统的可靠性造成影响，也会对系统的灵活性存在影响，在结构上也很复杂，不够精简。随着我国工业生产的规模不断扩大，工业生产的工艺不断发展，未来工业制造的方向是模块化，大部分的制造商的生产模式都将变为分部控制和连贯控制[2]。由于通信线的结构分布式在电磁噪声源附近，所有会对通信线产生了很大的影响，这就对噪音的控制提出了更高的要求，控制了噪音也就提高了系统的性能。
二、分布式控制
硬件管理器的主要作用一是控制通信接口，控制好通信接口，可以更好的完成信号的传输[3]。第二个作用是实时的监控通信接口，第三种作用是监控功率模块的运行情况，这种作用是很有必要的也是非常重要的，如果没有这些功能，就会出现很多问题，通过这些功能硬件管理器实现了信息的信号传输和功率的传输，这些功能是为了让硬件管理器更好的管理，也是系统更加稳定，可以通过相臂的原理进行优化，提高硬件管理器的性能，如果不对硬件管理器优化，它的性能就会被影响。
三、硬件管理器设计
对硬件管理器的设计是基于相臂原理来设计的，要保证系统在运行过程中的灵活性，越灵活越有利于硬件管理器的管理和控制，同时也要简化系统的控制，简化通信的过程，提高工作的效率。硬件管理器设计的原理为向上反馈运行状态，接受驱动信息，要可以测量电压和电流的传感器，两个转换器，用于把信号转换成数字信号，以便于系统识别。
无论什么时候，干扰都是非常重要的影响因素，我们不仅要知道干扰是由什么产生的，怎样产生，也要深入研究怎样避免干扰，只有对干扰产生的策底了解，才能知道怎样最大程度的避免干扰。
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（一）设计驱动
知道了干扰产生的方式，干扰传播的途径，就可以有效的切断干扰，最简单的措施是切断干扰的途径，光电耦合器就是能切断干扰途径的重要部件，光电耦合器的原理是能形成一道屏障，切断对系统的干扰，切断干扰的途径[4]。通常情况下，TAXI芯片作为转化芯片，在发送方和接受方之间，一般接收器的开关电流很小，对信号传输的影响不是很大，但是对更小的信号就有很大的影响，可以用铁氧体磁珠这种材料来做隔离，效果是很好的，极大的降低了干扰。
（二）设计硬件逻辑器
硬件管理器的最主功能是管理逻辑的功能，这种功能对硬件管理器很重要，是通过可以编辑的逻辑器件来实现的，硬件管理器的主要任务是协调和控制串行通讯，这对硬件管理器很重要，可以提高系统的性能，为了保证系统中反馈信号的同步，系统利用外部同步信号来触发，这种触发方式更能保证反馈信号的同步。
四、应用管理设计
控制算法和逻辑控制时应用管理器的主要任务。本篇文章设计了由三部分组成的应用管理器结构，一是为了提高应用管理器的计算量，所以用特别的芯片，通过中断服务来执行对硬件管理器的控制，第二是在EPLD中实现通讯管理器的设计，第三应用管理对硬件管理的控制，如果检测到信号量变大，DSP就执行中断操作，通过使用相应的控制算法计算，将计算结构转化为控制结构，最后传到输出寄存器中，通过这三种方式可以优化应用管理的性能。
五、分布式设计
变流器大部分分布于大规模控制器系统的直流母线中，变流器相互配合执行分部电子系统的操作任务，为了进一步提高系统的稳定性，通过完善上层的通讯网络来实现变流器之间的顺畅通讯，我们以以太网技术为核心，通过改变数据包字节长度来将已有系统变为多系统。还有就是通过在主结构设置令牌来实现不同节点之间的数据传输，当一段数据传输完成后自动传到下一个节点，通过这种方式来保证数据传输的有效性，有效的传输方式可以节约大量的成本，同时也能保证数据传输的及时性，及时传输数据和更好提高工作。
总结
通过本篇文章，说明了电子电力系统在不断发展中遇到的各种各样的难题，这些问题将是解决电力损耗的关键，解决了这些问题，将节约巨大的人力物力，同时也为我国工业的发展提供了巨大的帮助。在研究电子电力集成系统时要考虑系统的容错能力，越高的容错能力其系统的稳定性越强，其应用性越广泛。同时电子电力系统的运行速度也是研究重点之一，系统运行速度越快越能节约时间，提高工作效率，也能节约成本。智能电力电子集成系统设计领域是很广泛的，需要巨大的投入，但是研究成果带来的利益也是非常巨大的。
参考文献
[1]P.LG.MalaPelle, G.Torri, R.Moruzzi, and A.Oliva,“A New, Modular, Programmable, High Speed Digital Control for Large Drives,”IEEE IECON 20th International Conference on Industrial Electronics, Control and Instrumentation, 1994；vol.1, pp.210-214.
[2]杨旭，陈文洁，王兆安.开关电源用电力电子集成模块的研究[J].电力电子技术，Vol.37，No.2.2003.
[3]Kevin T.Kornegay, “Design Issues in Power Electronic Building Block (PEBB) System Integration”, Proc. IEEE-APEC96 Conf.,pp.181-186.
[4]童诗白的《模拟电子技术基础》（1920~2005），中国电子学学科和课程建设的主要奠基人.
作者简介
欧阳果鑫（1984-04-01），男，汉族，籍贯：湖南省湘潭市，当前职务：研发中心硬件部门经理，当前职称：电力电子与电力传动专业中级职称，学历：硕士，研究方向：电力电子，通讯控制，高精度转盘控制。
论文作者:欧阳果鑫
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
标签：管理器论文; 系统论文; 硬件论文; 干扰论文; 电力论文; 电子论文; 信号论文; 《电力设备》2018年第8期论文;