电力电子器件的不断更新换代，对电力电子技术的发展，有非常重要的作用。在上世纪20年代的时候，有变频调速的理论的提出，到了上世纪70年代的后期，可关断晶闸管、晶体管还有电力场效应管，这样一类的全控型器件得到很快的发展。使用全控型器件的电路，它的主要控制方式是脉冲宽度的调节方式。到了20世纪80年代的后期，绝缘栅极双极型的晶体管组成的复合型器件出现了，还有先进的控制理论的发展等等原因，变频调速技术出现了很明显的作用，并且得到了很多的应用。

1.3  可编程器件简介

FPGA是可编程门阵列中的一种，它在可编程设备上完善，有很多的发展，是专用集成电路的最高水平的集成。设计的人能够对FPGA内部的逻辑的用户模块还有I / O模块进行相关的配置，用来实现用户的逻辑作用，它有一个能够重复的静态还有动态编程系统重建的特色，让硬件的功能能够用编程的方式来修改软件。在半定制电路中，它是专用的集成电路，把没有定制电路的问题给解决了，原有可编程门数量有限的设备问题也被克服。因为它的功能很强和速度很高，灵活性很大还有设计周期短等等一些的特点，所以在电子系统中，它被很多的使用。FPGA和CPLD相比，它的集成度会更高，能做到1K~10M个门，还有它有更加复杂的布线结构和逻辑功能的实现。在编写程序上面，FPGA和CPLD相比，它拥有更强大的灵活性，在功率消耗上，CPLD和FPGA相比要大的很多，还有就是集成度越高就越明显。和单片机比，FPGA在抗干扰还有速度上有很大的优势，使用上也很灵活，在一块FPGA上，不一样的编程就能够做出不一样的电路功能。在变频调速系统中FPGA可以更好的完成工作要求。近年来，有些公司的实验结果表明，定子输出的电流频率可以在0.094~1500Hz范围内是可以调节的，PWM的开关频率也能设置在381Hz~48.84kHz之间的区域，这样得到了很好的实验效果。但是Altera公司的10K50的FPGA来实现电流控制，一样获得了很好的动态响应还有小的稳态误差。这种控制方法让硬件电路和软件的设计变得简单，还在很大程度上使用了FPGA的速度的特点，做到了电流环路的动态响应速度能够和模拟电流环路相比。

1.4  可编程器件在变频调速技术中的应用特点

   一个控制系统的性能优劣是控制器能够做到的运算速度和控制精度决定的。任何一类FPGA均是由大量的门和触发器组合在一起的芯片，把一个复杂的控制电路设计到一个小小的芯片中，以此来实现系统的高度集成化和高可靠性。总结有下列优点：

   （1）规模大。问世的FPGA的密度能从几千的系统门到几百万的系统门，在变频调速控制系统的设计中，可以把所有的电路集中在一片芯片中完成，把电路板面积做精细，提高系统的可靠性能。

   （2）速度快。FPGA芯片速度运行都能达几十兆赫兹到百万兆赫兹，已经远远大于DSP还有微控制器。

   （3）灵活性好。因为FPGA不但对其内容可重复编程，而且对I/O口也可以从新分配。

    (4) 设计开发方便。FPGA有许多设计方法，用以适应不同的设计的人用。目前，采用最广泛的是HDL语言，可以大大降低硬件电路设计的难度，如图1-1所示的自顶向下的方法。