通过单电阻检测直流母线电流时adc的触发方法、装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电机控制技术领域，特别涉及一种通过单电阻检测直流母线电流时模数转换器ADC的触发方法以及一种通过单电阻检测直流母线电流时模数转换器ADC的触发
目.ο
【背景技术】
[0002]随着空调等家电的不断发展，需要不断地降低其生产成本来满足市场需求。而在空调等家电中，驱动电机及其控制电路对生产成本影响较大。
[0003]其中，通过单电阻检测直流母线电流的技术因其高性价比得到了快速发展。通过单电阻检测直流母线电流时，只需使用一个采样电阻就能实现对直流母线电流的检测，而通过检测到的直流母线电流，结合脉宽调制(Pulse Width Modulat1n，PWM)模式，就可以重构出电机三相相电流，达到电机矢量控制和直接转矩控制的电流反馈要求。
[0004]然而通过单电阻检测直流母线电流的技术在低调制区和不可观测区无法准确检测到直流母线电流，从而在低调制区和不可观测区需要对PWM波形进行修正。在对PWM波形进行修正时，死区时间、直流母线电流信号上升稳定时间和ADC(Analog DigitalConverter，模数转换器)采样保持时间大体决定了对PWM波形修正的最小非零基本矢量工作时间。同时，为了减小开关损耗，对PWM波形进行最小脉宽限制也必不可少，而这最小脉宽限制也受直流母线电流信号上升稳定时间和ADC采样保持时间影响。这些约束条件共同作用，使得单电阻检测直流母线电流的技术的ADC触发变得极为复杂，而现有技术一般是在非零基本矢量工作时间中点时刻触发ADC采样，这种粗略的ADC触发设置存在直流母线电流检测不准确的问题。
[0005]此外，相关技术中提出了一种通过直流环节改进电机相电流重构的电路，虽然考虑到ADC转换时间较长，将两次ADC转换过程独立出来，统一在零矢量区间进行模数转换，但这使得ADC处理更为复杂。
【发明内容】
[0006]本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。
[0007]为此，本发明的一个目的在于提出一种通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发方法，通过对有效非零矢量工作时间进行判断以获取ADC的触发时刻来触发ADC采样，提高了 ADC采样的准确性，从而确保检测直流母线电流的准确性。
[0008]本发明的另一个目的在于提出一种通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发
目.ο
[0009]为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发方法，包括以下步骤:获取功率模块的死区时间deadband、直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay、ADC采样保持时间sample_window以及最小脉宽t_switch_loss ;根据所述直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay、所述ADC采样保持时间samp I e_w in do w以及所述最小脉宽t_switch_loss获取最小脉宽限制t_mpwl，并根据所述最小脉宽限制t_mpwl和所述死区时间deadband计算最小非零基本矢量工作时间t_min ；判断非零基本矢量工作时间是否小于所述最小非零基本矢量工作时间t_min ;如果所述非零基本矢量工作时间小于所述最小非零基本矢量工作时间t_min，对控制所述功率模块中开关器件的脉宽调制PWM波形进行修正以将ADC采样区间调整到所述PWM波形的前半周期；根据修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作时间和所述死区时间deadband计算有效非零矢量工作时间ineffective，并对所述有效非零矢量工作时间ineffective进行判断以获取所述ADC的触发时刻t_ADtrigger，以及根据所述ADC的触发时刻t_ADtrigger触发所述ADC。
[0010]根据本发明实施例的通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发方法，首先获取功率模块的死区时间、直流母线电流信号上升稳定时间、ADC采样保持时间以及最小脉宽，然后根据直流母线电流信号上升稳定时间、ADC采样保持时间以及最小脉宽获取最小脉宽限制，并根据最小脉宽限制和死区时间计算最小非零基本矢量工作时间，以及在判断非零基本矢量工作时间小于最小非零基本矢量工作时间时，对控制功率模块中开关器件的PWM波形进行修正以将ADC采样区间调整到PWM波形的前半周期，最后根据修正后的PWM波形的非零基本矢量工作时间和死区时间计算有效非零矢量工作时间，并对有效非零矢量工作时间进行判断以获取ADC的触发时刻，以及根据ADC的触发时刻触发ADC。因此，本发明实施例的ADC的触发方法通过对有效非零矢量工作时间进行判断以获取ADC的触发时刻来触发ADC，使得在触发ADC时充分综合地考虑了功率模块的死区时间、直流母线电流信号上升稳定时间、ADC采样保持时间以及开关损耗决定的最小脉宽限制等约束条件，从而可精确设置ADC的触发时间，避免了直接采用非零基本矢量工作时间中点时刻触发ADC采样引起的采样不准确问题，并且通过对PWM波形的修正以将ADC采样区间调整到PWM波形的前半周期，解决了采用单电阻检测直流母线电流时在低调制区和不可观测区直流母线电流检测不准确问题，提高了 ADC采样的准确性，确保检测直流母线电流的准确性。
[0011]根据本发明的一个实施例，根据修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作时间和所述死区时间deadband计算有效非零矢量工作时间ineffective，具体包括:根据修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作时间获取修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作时间的前边沿t_head和后边沿t_tail ;根据所述前边沿t_head和后边沿t_tail以及所述死区时间deadband计算所述有效非零矢量工作时间ineffective。
[0012]根据本发明的一个实施例，对所述有效非零矢量工作时间ineffective进行判断以获取所述ADC的触发时刻t_ADtrigger，具体包括:如果t_effective/2
<sample_window,则所述 ADC 的触发时刻 t_ADtrigger = t_tail - sample—window ；如果 t_effective/2 < sample_delay，则所述 ADC 的触发时刻 t_ADtrigger=t_head+deadband+sample_delay ；如果 t_effective/2 ^ sample_window 且t_effective/2 ^ sample_delay，则所述 ADC 的触发时刻 t_ADtrigger = (t_head+deadband+t_taiI) /2。
[0013]根据本发明的一个实施例，根据以下公式获取所述最小脉宽限制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为所述最小脉宽，sample_delay为所述直流母线电流信号上升稳定时间，samp I e_w in do w为所述ADC采样保持时间。
[0016]根据本发明的一个实施例，在修正后的所述PWM波形的前半周期的两个所述有效非零基本矢量工作时间t_effeCtiVe内分别获取同一直流母线电流信号。
[0017]根据本发明的一个实施例，所述ADC的转换过程紧随所述ADC的采样保持过程，并且所述ADC的转换时间sample_converter小于所述死区时间deadband与所述直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay之和。
[0018]其中，ADC的转换过程紧随ADC的采样保持过程之后，可简化ADC处理过程。
[0019]为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发装置，包括:获取模块、计算模块、判断模块、修正模块和触发模块，其中，所述获取模块用于获取功率模块的死区时间deadband、直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay、ADC采样保持时间sample_window以及最小脉宽t_switch_loss ;所述计算模块用于根据所述直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay、所述ADC采样保持时间samp I e_w in do w以及所述最小脉宽t_switch_loss计算最小脉宽限制t_mpwl，并根据所述最小脉宽限制t_mpwl和所述死区时间deadband计算最小非零基本矢量工作时间t_min ；所述判断模块用于判断非零基本矢量工作时间是否小于所述最小非零基本矢量工作时间t_min ;所述修正模块用于在所述判断模块判断所述非零基本矢量工作时间小于所述最小非零基本矢量工作时间t_min时，对控制所述功率模块中开关器件的脉宽调制PWM波形进行修正以将ADC采样区间调整到所述PWM波形的前半周期；所述计算模块还用于根据修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作时间和所述死区时间deadband计算有效非零矢量工作时间ineffective，所述判断模块还用于对所述有效非零矢量工作时间ineffective进行判断以获取所述ADC的触发时刻t_ADtrigger ;所述触发模块用于根据所述ADC的触发时刻t_ADtrigger触发所述ADC。
[0020]根据本发明实施例的通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发装置，计算模块根据获取模块获取的直流母线电流信号上升稳定时间、ADC采样保持时间以及最小脉宽计算最小脉宽限制，并根据最小脉宽限制和获取模块获取的死区时间计算最小非零基本矢量工作时间，判断模块在判断非零基本矢量工作时间小于最小非零基本矢量工作时间时，修正模块对控制功率模块中开关器件的PWM波形进行修正以将ADC采样区间调整到PWM波形的前半周期，然后计算模块根据修正后的PWM波形的非零基本矢量工作时间和死区时间计算有效非零矢量工作时间，判断模块对有效非零矢量工作时间进行判断以获取ADC的触发时刻，最后触发模块根据ADC的触发时刻触发ADC。因此，本发明实施例的ADC的触发装置通过判断模块对有效非零矢量工作时间进行判断以获取ADC的触发时刻，并由触发模块触发ADC，使得在触发ADC时充分综合地考虑了功率模块的死区时间、直流母线电流信号上升稳定时间、ADC采样保持时间以及开关损耗决定的最小脉宽限制等约束条件，从而可精确设置ADC的触发时间，避免了直接采用非零基本矢量工作时间中点时刻触发ADC采样引起的采样不准确问题，并且通过修正模块对PWM波形的修正以将ADC采样区间调整到PWM波形的前半周期，解决了采用单电阻检测直流母线电流时在低调制区和不可观测区直流母线电流检测不准确问题，提高了 ADC采样的准确性，确保检测直流母线电流的准确性。
[0021]根据本发明的一个实施例，在计算所述有效非零矢量工作时间ineffective时，所述计算模块根据修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作时间获取修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作时间的前边沿t_head和后边并根据所述前边沿t_head和后边沿t_tail以及所述死区时间deadband计算所述有效非零矢量工作时间t_effective。
[0022]根据本发明的一个实施例，所述判断模块对所述有效非零矢量工作时间t_effective进行判断以获取所述ADC的触发时刻t_ADtrigger时，其中，如果t_effective/2 < sample_window,则所述 ADC 的触发时刻 t_ADtrigger = t_tail -samp I e_w in do w ；如果