基于FPGA的多路輸出智能控制電源設(shè)計.pdf

1、多路輸出智能電源在光通信領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用。近年來，隨著光網(wǎng)絡(luò)智能化組網(wǎng)的發(fā)展，對光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的研究越來越受到重視，出現(xiàn)了一批需要多路電壓驅(qū)動的光器件，如電調(diào)諧光波長濾波器、可重構(gòu)光分插復(fù)用器等。電調(diào)諧光濾波器由一系列可單獨(dú)尋址的集成電光偏振轉(zhuǎn)換器組成，通過偏振轉(zhuǎn)換實現(xiàn)濾波器的頻譜響應(yīng)編程及波長調(diào)節(jié)。每一個電光偏振轉(zhuǎn)換器通過外加不同的電壓，形成不同的電場結(jié)構(gòu)，完成相應(yīng)的偏振轉(zhuǎn)換。而多組電壓值的實時調(diào)節(jié)就需要多路輸出智能電源來實現(xiàn)。

2、此外，兩種光器件的材料均為非線性光學(xué)晶體如鈮酸鋰、鉭酸鋰等，利用其電光效應(yīng)誘發(fā)偏振轉(zhuǎn)換，通常所需的電壓范圍為-30V～+50V。同時，對濾波頻譜的改善往往又需要更加復(fù)雜的電極結(jié)構(gòu)，而電壓的微小偏差會產(chǎn)生不良的頻譜響應(yīng)。這就需要一款新型多路輸出、寬范圍、高精度智能電源。
　　 本文以CycloneⅡ系列FPGA為核心，配合4路四通道D/A轉(zhuǎn)換器，實現(xiàn)16路高精度輸出，再經(jīng)過高壓運(yùn)放擴(kuò)展其電壓輸出范圍。上位機(jī)通過USB2.0接口動態(tài)

3、配置輸出端電壓值。為進(jìn)一步提高輸出電壓的可視性，利用精密A/D轉(zhuǎn)換器AD7606實時采集輸出電壓并轉(zhuǎn)換為16位數(shù)據(jù)，上位機(jī)通過USB2.0接口讀取該數(shù)據(jù)。此外，選用PWM控制器UCC38C44、開關(guān)MOS管與開關(guān)變壓器，設(shè)計了開關(guān)電源電路，為整個系統(tǒng)供電。
　　 整個系統(tǒng)利用Protel dxp2004設(shè)計并制板。實際測試結(jié)果表明，系統(tǒng)很好的滿足的設(shè)計要求，實現(xiàn)16路智能控制電壓輸出，每一路電壓調(diào)節(jié)范圍－35V～+55V，步進(jìn)調(diào)