通過(guò)單電阻檢測(cè)直流母線電流時(shí)adc的觸發(fā)方法、裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種通過(guò)單電阻檢測(cè)直流母線電流時(shí)模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC的觸發(fā)方法以及一種通過(guò)單電阻檢測(cè)直流母線電流時(shí)模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC的觸發(fā)
目.ο
【背景技術(shù)】
[0002]隨著空調(diào)等家電的不斷發(fā)展，需要不斷地降低其生產(chǎn)成本來(lái)滿足市場(chǎng)需求。而在空調(diào)等家電中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制電路對(duì)生產(chǎn)成本影響較大。
[0003]其中，通過(guò)單電阻檢測(cè)直流母線電流的技術(shù)因其高性?xún)r(jià)比得到了快速發(fā)展。通過(guò)單電阻檢測(cè)直流母線電流時(shí)，只需使用一個(gè)采樣電阻就能實(shí)現(xiàn)對(duì)直流母線電流的檢測(cè)，而通過(guò)檢測(cè)到的直流母線電流，結(jié)合脈寬調(diào)制(Pulse Width Modulat1n，PWM)模式，就可以重構(gòu)出電機(jī)三相相電流，達(dá)到電機(jī)矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制的電流反饋要求。
[0004]然而通過(guò)單電阻檢測(cè)直流母線電流的技術(shù)在低調(diào)制區(qū)和不可觀測(cè)區(qū)無(wú)法準(zhǔn)確檢測(cè)到直流母線電流，從而在低調(diào)制區(qū)和不可觀測(cè)區(qū)需要對(duì)PWM波形進(jìn)行修正。在對(duì)PWM波形進(jìn)行修正時(shí)，死區(qū)時(shí)間、直流母線電流信號(hào)上升穩(wěn)定時(shí)間和ADC(Analog DigitalConverter，模數(shù)轉(zhuǎn)換器)采樣保持時(shí)間大體決定了對(duì)PWM波形修正的最小非零基本矢量工作時(shí)間。同時(shí)，為了減小開(kāi)關(guān)損耗，對(duì)PWM波形進(jìn)行最小脈寬限制也必不可少，而這最小脈寬限制也受直流母線電流信號(hào)上升穩(wěn)定時(shí)間和ADC采樣保持時(shí)間影響。這些約束條件共同作用，使得單電阻檢測(cè)直流母線電流的技術(shù)的ADC觸發(fā)變得極為復(fù)雜，而現(xiàn)有技術(shù)一般是在非零基本矢量工作時(shí)間中點(diǎn)時(shí)刻觸發(fā)ADC采樣，這種粗略的ADC觸發(fā)設(shè)置存在直流母線電流檢測(cè)不準(zhǔn)確的問(wèn)題。
[0005]此外，相關(guān)技術(shù)中提出了一種通過(guò)直流環(huán)節(jié)改進(jìn)電機(jī)相電流重構(gòu)的電路，雖然考慮到ADC轉(zhuǎn)換時(shí)間較長(zhǎng)，將兩次ADC轉(zhuǎn)換過(guò)程獨(dú)立出來(lái)，統(tǒng)一在零矢量區(qū)間進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，但這使得ADC處理更為復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的旨在至少解決上述的技術(shù)缺陷之一。
[0007]為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種通過(guò)單電阻檢測(cè)直流母線電流時(shí)ADC的觸發(fā)方法，通過(guò)對(duì)有效非零矢量工作時(shí)間進(jìn)行判斷以獲取ADC的觸發(fā)時(shí)刻來(lái)觸發(fā)ADC采樣，提高了 ADC采樣的準(zhǔn)確性，從而確保檢測(cè)直流母線電流的準(zhǔn)確性。
[0008]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種通過(guò)單電阻檢測(cè)直流母線電流時(shí)ADC的觸發(fā)
目.ο
[0009]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面實(shí)施例提出了一種通過(guò)單電阻檢測(cè)直流母線電流時(shí)ADC的觸發(fā)方法，包括以下步驟:獲取功率模塊的死區(qū)時(shí)間deadband、直流母線電流信號(hào)上升穩(wěn)定時(shí)間sample_delay、ADC采樣保持時(shí)間sample_window以及最小脈寬t_switch_loss ;根據(jù)所述直流母線電流信號(hào)上升穩(wěn)定時(shí)間sample_delay、所述ADC采樣保持時(shí)間samp I e_w in do w以及所述最小脈寬t_switch_loss獲取最小脈寬限制t_mpwl，并根據(jù)所述最小脈寬限制t_mpwl和所述死區(qū)時(shí)間deadband計(jì)算最小非零基本矢量工作時(shí)間t_min ；判斷非零基本矢量工作時(shí)間是否小于所述最小非零基本矢量工作時(shí)間t_min ;如果所述非零基本矢量工作時(shí)間小于所述最小非零基本矢量工作時(shí)間t_min，對(duì)控制所述功率模塊中開(kāi)關(guān)器件的脈寬調(diào)制PWM波形進(jìn)行修正以將ADC采樣區(qū)間調(diào)整到所述PWM波形的前半周期；根據(jù)修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作時(shí)間和所述死區(qū)時(shí)間deadband計(jì)算有效非零矢量工作時(shí)間ineffective，并對(duì)所述有效非零矢量工作時(shí)間ineffective進(jìn)行判斷以獲取所述ADC的觸發(fā)時(shí)刻t_ADtrigger，以及根據(jù)所述ADC的觸發(fā)時(shí)刻t_ADtrigger觸發(fā)所述ADC。
[0010]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通過(guò)單電阻檢測(cè)直流母線電流時(shí)ADC的觸發(fā)方法，首先獲取功率模塊的死區(qū)時(shí)間、直流母線電流信號(hào)上升穩(wěn)定時(shí)間、ADC采樣保持時(shí)間以及最小脈寬，然后根據(jù)直流母線電流信號(hào)上升穩(wěn)定時(shí)間、ADC采樣保持時(shí)間以及最小脈寬獲取最小脈寬限制，并根據(jù)最小脈寬限制和死區(qū)時(shí)間計(jì)算最小非零基本矢量工作時(shí)間，以及在判斷非零基本矢量工作時(shí)間小于最小非零基本矢量工作時(shí)間時(shí)，對(duì)控制功率模塊中開(kāi)關(guān)器件的PWM波形進(jìn)行修正以將ADC采樣區(qū)間調(diào)整到PWM波形的前半周期，最后根據(jù)修正后的PWM波形的非零基本矢量工作時(shí)間和死區(qū)時(shí)間計(jì)算有效非零矢量工作時(shí)間，并對(duì)有效非零矢量工作時(shí)間進(jìn)行判斷以獲取ADC的觸發(fā)時(shí)刻，以及根據(jù)ADC的觸發(fā)時(shí)刻觸發(fā)ADC。因此，本發(fā)明實(shí)施例的ADC的觸發(fā)方法通過(guò)對(duì)有效非零矢量工作時(shí)間進(jìn)行判斷以獲取ADC的觸發(fā)時(shí)刻來(lái)觸發(fā)ADC，使得在觸發(fā)ADC時(shí)充分綜合地考慮了功率模塊的死區(qū)時(shí)間、直流母線電流信號(hào)上升穩(wěn)定時(shí)間、ADC采樣保持時(shí)間以及開(kāi)關(guān)損耗決定的最小脈寬限制等約束條件，從而可精確設(shè)置ADC的觸發(fā)時(shí)間，避免了直接采用非零基本矢量工作時(shí)間中點(diǎn)時(shí)刻觸發(fā)ADC采樣引起的采樣不準(zhǔn)確問(wèn)題，并且通過(guò)對(duì)PWM波形的修正以將ADC采樣區(qū)間調(diào)整到PWM波形的前半周期，解決了采用單電阻檢測(cè)直流母線電流時(shí)在低調(diào)制區(qū)和不可觀測(cè)區(qū)直流母線電流檢測(cè)不準(zhǔn)確問(wèn)題，提高了 ADC采樣的準(zhǔn)確性，確保檢測(cè)直流母線電流的準(zhǔn)確性。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作時(shí)間和所述死區(qū)時(shí)間deadband計(jì)算有效非零矢量工作時(shí)間ineffective，具體包括:根據(jù)修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作時(shí)間獲取修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作時(shí)間的前邊沿t_head和后邊沿t_tail ;根據(jù)所述前邊沿t_head和后邊沿t_tail以及所述死區(qū)時(shí)間deadband計(jì)算所述有效非零矢量工作時(shí)間ineffective。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，對(duì)所述有效非零矢量工作時(shí)間ineffective進(jìn)行判斷以獲取所述ADC的觸發(fā)時(shí)刻t_ADtrigger，具體包括:如果t_effective/2
<sample_window,則所述 ADC 的觸發(fā)時(shí)刻 t_ADtrigger = t_tail - sample—window ；如果 t_effective/2 < sample_delay，則所述 ADC 的觸發(fā)時(shí)刻 t_ADtrigger=t_head+deadband+sample_delay ；如果 t_effective/2 ^ sample_window 且t_effective/2 ^ sample_delay，則所述 ADC 的觸發(fā)時(shí)刻 t_ADtrigger = (t_head+deadband+t_taiI) /2。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)以下公式獲取所述最小脈寬限制t_mpwl:
[0014]t_mpwl = max {t_switch_loss, samp I e_de I ay+samp I e_window}
[0015]其中，t_switch_loss為所述最小脈寬，sample_delay為所述直流母線電流信號(hào)上升穩(wěn)定時(shí)間，samp I e_w in do w為所述ADC采樣保持時(shí)間。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在修正后的所述PWM波形的前半周期的兩個(gè)所述有效非零基本矢量工作時(shí)間t_effeCtiVe內(nèi)分別獲取同一直流母線電流信號(hào)。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述ADC的轉(zhuǎn)換過(guò)程緊隨所述ADC的采樣保持過(guò)程，并且所述ADC的轉(zhuǎn)換時(shí)間sample_converter小于所述死區(qū)時(shí)間deadband與所述直流母線電流信號(hào)上升穩(wěn)定時(shí)間sample_delay之和。
[0018]其中，ADC的轉(zhuǎn)換過(guò)程緊隨ADC的采樣保持過(guò)程之后，可簡(jiǎn)化ADC處理過(guò)程。
[0019]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明另一方面實(shí)施例提出了一種通過(guò)單電阻檢測(cè)直流母線電流時(shí)ADC的觸發(fā)裝置，包括:獲取模塊、計(jì)算模塊、判斷模塊、修正模塊和觸發(fā)模塊，其中，所述獲取模塊用于獲取功率模塊的死區(qū)時(shí)間deadband、直流母線電流信號(hào)上升穩(wěn)定時(shí)間sample_delay、ADC采樣保持時(shí)間sample_window以及最小脈寬t_switch_loss ;所述計(jì)算模塊用于根據(jù)所述直流母線電流信號(hào)上升穩(wěn)定時(shí)間sample_delay、所述ADC采樣保持時(shí)間samp I e_w in do w以及所述最小脈寬t_switch_loss計(jì)算最小脈寬限制t_mpwl，并根據(jù)所述最小脈寬限制t_mpwl和所述死區(qū)時(shí)間deadband計(jì)算最小非零基本矢量工作時(shí)間t_min ；所述判斷模塊用于判斷非零基本矢量工作時(shí)間是否小于所述最小非零基本矢量工作時(shí)間t_min ;所述修正模塊用于在所述判斷模塊判斷所述非零基本矢量工作時(shí)間小于所述最小非零基本矢量工作時(shí)間t_min時(shí)，對(duì)控制所述功率模塊中開(kāi)關(guān)器件的脈寬調(diào)制PWM波形進(jìn)行修正以將ADC采樣區(qū)間調(diào)整到所述PWM波形的前半周期；所述計(jì)算模塊還用于根據(jù)修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作時(shí)間和所述死區(qū)時(shí)間deadband計(jì)算有效非零矢量工作時(shí)間ineffective，所述判斷模塊還用于對(duì)所述有效非零矢量工作時(shí)間ineffective進(jìn)行判斷以獲取所述ADC的觸發(fā)時(shí)刻t_ADtrigger ;所述觸發(fā)模塊用于根據(jù)所述ADC的觸發(fā)時(shí)刻t_ADtrigger觸發(fā)所述ADC。
[0020]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通過(guò)單電阻檢測(cè)直流母線電流時(shí)ADC的觸發(fā)裝置，計(jì)算模塊根據(jù)獲取模塊獲取的直流母線電流信號(hào)上升穩(wěn)定時(shí)間、ADC采樣保持時(shí)間以及最小脈寬計(jì)算最小脈寬限制，并根據(jù)最小脈寬限制和獲取模塊獲取的死區(qū)時(shí)間計(jì)算最小非零基本矢量工作時(shí)間，判斷模塊在判斷非零基本矢量工作時(shí)間小于最小非零基本矢量工作時(shí)間時(shí)，修正模塊對(duì)控制功率模塊中開(kāi)關(guān)器件的PWM波形進(jìn)行修正以將ADC采樣區(qū)間調(diào)整到PWM波形的前半周期，然后計(jì)算模塊根據(jù)修正后的PWM波形的非零基本矢量工作時(shí)間和死區(qū)時(shí)間計(jì)算有效非零矢量工作時(shí)間，判斷模塊對(duì)有效非零矢量工作時(shí)間進(jìn)行判斷以獲取ADC的觸發(fā)時(shí)刻，最后觸發(fā)模塊根據(jù)ADC的觸發(fā)時(shí)刻觸發(fā)ADC。因此，本發(fā)明實(shí)施例的ADC的觸發(fā)裝置通過(guò)判斷模塊對(duì)有效非零矢量工作時(shí)間進(jìn)行判斷以獲取ADC的觸發(fā)時(shí)刻，并由觸發(fā)模塊觸發(fā)ADC，使得在觸發(fā)ADC時(shí)充分綜合地考慮了功率模塊的死區(qū)時(shí)間、直流母線電流信號(hào)上升穩(wěn)定時(shí)間、ADC采樣保持時(shí)間以及開(kāi)關(guān)損耗決定的最小脈寬限制等約束條件，從而可精確設(shè)置ADC的觸發(fā)時(shí)間，避免了直接采用非零基本矢量工作時(shí)間中點(diǎn)時(shí)刻觸發(fā)ADC采樣引起的采樣不準(zhǔn)確問(wèn)題，并且通過(guò)修正模塊對(duì)PWM波形的修正以將ADC采樣區(qū)間調(diào)整到PWM波形的前半周期，解決了采用單電阻檢測(cè)直流母線電流時(shí)在低調(diào)制區(qū)和不可觀測(cè)區(qū)直流母線電流檢測(cè)不準(zhǔn)確問(wèn)題，提高了 ADC采樣的準(zhǔn)確性，確保檢測(cè)直流母線電流的準(zhǔn)確性。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在計(jì)算所述有效非零矢量工作時(shí)間ineffective時(shí)，所述計(jì)算模塊根據(jù)修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作時(shí)間獲取修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作時(shí)間的前邊沿t_head和后邊并根據(jù)所述前邊沿t_head和后邊沿t_tail以及所述死區(qū)時(shí)間deadband計(jì)算所述有效非零矢量工作時(shí)間t_effective。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述判斷模塊對(duì)所述有效非零矢量工作時(shí)間t_effective進(jìn)行判斷以獲取所述ADC的觸發(fā)時(shí)刻t_ADtrigger時(shí)，其中，如果t_effective/2 < sample_window,則所述 ADC 的觸發(fā)時(shí)刻 t_ADtrigger = t_tail -samp I e_w in do w ；如果