CN106597059A - 一种逆变电路的电流采样方法 - Google Patents
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Abstract
一种逆变电路的电流采样方法，涉及一种逆变电路的电流采样方法。目前由于采样窗口时间的存在，电压输出往往达不到过调制；或者是过调制时，电流采样还是会采到电流尖峰。本发明包括以下步骤：相电流的采样点在三角波的下溢点采样时，先把调制比转换成脉宽T1；进行过调制状态判断；若当前已进入过调制状态，则PWM进行过调制处理，再进行PWM输出；否则直接进行PWM输出。本技术方案可以提高PWM调制比，解决了现有技术中电流采样方法PWM波中强制插入采样窗口时间而达不到过调制的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种逆变电路的电流采样方法。
背景技术
在高性能电机控制中，电流环往往是内环，而速度环、转矩环或其它控制往往是外环，电流检测的精度和实时性是整个控制性能保证的基础。
在逆变电路中，电流检测电路的可以分为三种：
第一种是直接应用电流采样元件如电流互感器或者霍尔电流传感器进行电流采样，这种方法电路简单，但成本高，体积大。
第二种是在功率器件的下桥臂与地之间连接采样电阻，通过采样压降获取电流大小，所以，该方法需要在功率器件的下桥臂同时导通时对采样电阻同时采样，采样电阻可以是两个或者是三个，当采样电阻是两个时，第三相电流通过计算得出。
第一种方法在大功率逆变电路中应用广泛，第二种方法在小功率逆变电路中广泛应用广泛。
不管何种采样方法，由于采样电路在功率器件的周围，每个功率器件的高频开关动作瞬间都会对电流产生尖峰，这个电流尖峰对电机控制来讲是干扰信号，是必须避开采样的。目前技术的电流采样方法往往是PWM三角载波下溢点采样，同时强制插入采样窗口时间。
但由于这个采样窗口时间的存在，电压输出往往达不到过调制；或者是过调制时，电流采样还是会采到电流尖峰。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种逆变电路的电流采样方法，以解决现有技术中电流采样方法PWM波中强制插入采样窗口时间而达不到过调制的问题为目的。为此，本发明采取以下技术方案。
一种逆变电路的电流采样方法，包括以下步骤：
1）相电流的采样点在三角波的下溢点采样时，先把调制比转换成脉宽T1；
2）进行过调制状态判断；
3）若当前已进入过调制状态，则PWM进行过调制处理；否则直接进入步骤4)；
4）进行PWM输出。
通过以上步骤，可以提高PWM调制比，解决了现有技术中电流采样方法PWM波中强制插入采样窗口时间而达不到过调制的问题。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征。
步骤2) 进行过调制状态判断时，包括以下步骤：首先计算各相脉宽与电流采样窗口时间之和，然后与采样周期TS比较，判断有一个采样相的脉宽与电流采样窗口时间之和大于采样周期Ts，则逆变器进入了过调制状态；判断所有采样相的脉宽与电流采样窗口时间之和小于等于采样周期Ts，则逆变器还未进入过调制状态。通过该方法可以方便的判断的是否进入过调制状态。
步骤3) PWM进行过调制处理为：PWM开关动作时间前移（T0-(TS-T1)）/2， 式中：T0为电流采样窗口，T1为脉宽，TS为采样周期。通过该方法，可以方便的实现过调制处理。
电流采样窗口在三角波的下溢点附近，电流采样窗口大于开关所造成的电流尖峰宽度的2倍。实现电流在载波的下溢点采样与PWM同步。
在电流采样窗口内不进行PWM电平跳变，或在电流采样点前设定时间内不进行PWM电平跳变。以在下溢点采样时，保证了不采集到电流尖峰。
有益效果：有效解决了采样窗口时间的电压输出达不到过调制，或者是过调制时，电流采样采到电流尖峰的问题，使电流采样更精确稳定。
附图说明
图1是本发明电流采样流程图。
图2是本发明过调制处理前的PWM波示意图。
图3是本发明过调制时的PWM波处理示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
如图1所示，一种逆变电路的电流采样方法，包括以下步骤：
步骤 A1：相电流的采样点在三角波的下溢点采样时，先把调制比转换成脉宽T1。
步骤A2：进行过调制状态判断，调制状态判断的方法为，首先计算各相脉宽与电流采样窗口时间之和，然后与采样周期TS比较，判断有一个采样相的脉宽与电流采样窗口时间之和大于采样周期Ts，则逆变器进入了过调制状态；判断所有采样相的脉宽与电流采样窗口时间之和小于等于采样周期Ts，则逆变器还未进入过调制状态。
步骤A3：判断进入过调制状态，则PWM进行过调制处理，过调制处理的方法为，在PWM调制时，把PWM波形前移（T0-(TS-T1)）/2的时间，这里T0为电流采样窗口，T1为脉宽，TS为采样周期。通过该方法，可以方便的实现PWM波过调制处理。
步骤A4：判断进入过调制状态再经过过调制处理后，进行PWM输出；判断未进入过调制状态，则直接进行PWM输出。
如图2所示为过调制处理前的PWM波示意图。经调制处理后的PWM波如图3所示，使电流采样点前一定时间内不进行PWM电平跳变，有效避免采到电流尖峰。
为了保证电流采样与PWM同步，电流采样窗口在三角波的下溢点附近，电流采样窗口大于开关所造成的电流尖峰宽度的2倍。实现电流在载波的下溢点采样与PWM同步。
为了保证不采集到电流尖峰，在电流采样窗口内不进行PWM电平跳变，或在电流采样点前一定时间内不进行PWM电平跳变。在下溢点采样时，不进行PWM电平跳变保证了不采集到电流尖峰。
通过以上方法，可以提高PWM调制比，解决了现有技术中电流采样方法PWM波中强制插入采样窗口时间而达不到过调制的问题。
以上图1所示的一种逆变电路的电流采样方法是本发明的具体实施例，已经体现出本发明实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。
Claims (5)
1.一种逆变电路的电流采样方法，其特征在于包括以下步骤：
1）相电流的采样点在三角波的下溢点采样时，先把调制比转换成脉宽T1；
2）进行过调制状态判断；
3）若当前已进入过调制状态，则PWM进行过调制处理；否则直接进入步骤4)；
4）进行PWM输出。
2.根据权利要求1所述的一种逆变电路的电流采样方法，其特征在于：步骤2) 进行过调制状态判断时，包括以下步骤：首先计算各相脉宽与电流采样窗口时间之和，然后与采样周期TS比较，判断有一个采样相的脉宽与电流采样窗口时间之和大于采样周期Ts，则逆变器进入了过调制状态；判断所有采样相的脉宽与电流采样窗口时间之和小于等于采样周期Ts，则逆变器还未进入过调制状态。
3.根据权利要求2所述的一种逆变电路的电流采样方法，其特征在于：步骤3) PWM进行过调制处理为：PWM开关动作时间前移（T0-(TS-T1)）/2，式中：T0为电流采样窗口，T1为脉宽，TS为采样周期。
4.根据权利要求3所述的一种逆变电路的电流采样方法，其特征在于：电流采样窗口在三角波的下溢点附近，电流采样窗口大于开关所造成的电流尖峰宽度的2倍。
5.根据权利要求4所述的一种逆变电路的电流采样方法，其特征在于：在电流采样窗口内不进行PWM电平跳变，或在电流采样点前设定时间内不进行PWM电平跳变。
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