一种直流电机相电流采样方法及电子设备技术

本发明专利技术公开了一种直流电机相电流采样方法及电子设备，通过获取基于控制直流电机相电流之PWM控制波中U相、V相和W相控制信号对应的高电平时长，并基于所述单电阻采样电路中的死区时间、振铃时间、上升延时间、下降延时间及采样保持时间确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，然后按照所述采样时间段分别对三相线圈的相电流进行采样。因此，本申请实施例中的电流采样方法考虑到了采样电路中的上升时间、下降时间以及振铃时间的影响，所确定出的实际的采样时间段精确性和有效性更高，因此具有提高采集到的相电流结果精确度的技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子
，特别是涉及一种直流电机相电流采样方法及电子设备。
技术介绍
在目前的永磁同步直流无刷电机应用中，需要对电机的U/V/W三相线圈相电流进行采样，从而实现对电机的闭环控制。传统的相电流采样控制方法，通常采用三电阻或者双电阻采样控制电路对电机电流进行采样，相对于单电阻电路采样方法，三电阻或者双电阻采样控制电路更加复杂，应用成本相对更高。如图1所示为一单电阻采样控制电路，N为电机中的三相线圈。该电路利用U+/U-，V+/V-，W+/W-控ffjij 6只IGBT的通断，当U+为高电平V+、W+为低电平，同时U-为低电平V-、W-为高电平时，IGBT中电路a、e、f导通，电路b、c、d关断，此时可以通过单电阻采样电路采样U相对应的相电流，以此类推。当MCU(Microcontroller Unit微控制单元)采用三角波调制时，其内部计数器TCNT从O加计数到三角波载波频率对应的最大计数值TC，当TCNT = TC时，TCNT则开始减计数，当TCNT减计数到O时，则循环开始加计数，进入下一个计算控制周期。M⑶根据三相P丽波作用时间Tu、Tv、Tw寄存器值，自动产生三相互补的PWM波。为了控制如图1中的IGBT a和IGBT d不直通，M⑶会自动插入死区时间Td。当U+、V+为高电平，W-也为高电平，所以电流同时从U、V相流入、W相流出，所以能够采样到W相电流Iw，此时，Iw为负的采样值；当肝为高电平，V-与W-也为高电平，所以电流从U相流入V相和W，所以能够采样到U相电流Iu。根据三相电流的和为O的原理可以计算出Iv。可见，基于单电阻采样控制电路采用分时采样电流的方法能够同时采样获取电机的三相电流。然而，在现有的基于单电阻采样控制电路进行电流采样的方法中，通常都没有考虑电路中的上升时间Ton、下降时间Tof以及振铃时间Tr ing的影响。所述上升时间Ton是指，当PWM(Pulse-Width Modulat1n脉冲宽度调制)波由低电平升高到高电平时，电路电阻上的电流延迟升高的时间，简称为上升延时。同理，所述下降时间Tof是指，当HVM波由高电平下降到低电平时，电路电阻上的电流延迟下降的时间，简称为下降延时。所述振铃时间Tring是指，信号在驱动端和远端负载之间多次反射，形成信号振铃的时间。所述上升时间Ton、下降时间Tof以及振铃时间Tr ing通常可以通过对电路进行测试获得。由于现有的基于单电阻采样控制电路进行电流采样的方法没有考虑电路中的上升时间Ton、下降时间Tof以及振铃时间Tring的影响，因此所确定出的实际的采样时间段通常存在各种偏差，要么是采样时间段将上升时间Ton、或下降时间Tof或振铃时间Tring也包括在内，造成实际的有效采样时间长度小于电流采样所需要的时长。要么是对某一相电流进行采样时的采样时间段包括了该相电流处于从高电平到低电平的下降时间段，造成采样电流结果不精确，等等一系列情况。可见，现有技术中存在着现有的基于单电阻采样控制电路进行电流采样的方法没有考虑电路中的上升时间、下降时间以及振铃时间的影响，所确定出的实际的采样时间段通常存在各种偏差，造成在采样时间段内所对应采集到的相电流精确度较低的技术问题。
技术实现思路
本申请提供一种电机控制方法及电子设备，用以解决现有技术中存在着的现有的基于单电阻采样控制电路进行电流采样的方法没有考虑电路中的上升时间Ton、下降时间Tof以及振铃时间Tring的影响，所确定出的实际的采样时间段通常存在各种偏差，造成在采样时间段内所对应采集到的相电流精确度较低的技术问题。本申请一方面提供了一种直流电机相电流采样方法，包括:获取基于直流电机的三相线圈的单电阻采样电路中的第一时间段、第二时间段以及第三时间段，所述第一时间段为PWM控制波中U相控制信号对应的高电平时长，所述第二时间段为所述PWM控制波中V相控制信号对应的高电平时长，所述第三时间段为所述PWM控制波中W相控制信号对应的高电平时长；基于所述单电阻采样电路中的死区时间、振铃时间、上升延时间、下降延时间及采样保持时间确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，其中，所述采样保持时间为能够采样到所述直流电机中的相电流的时间长度；通过所述单电阻采样电路按照所述采样时间段分别对应地对所述三相线圈的相电流进行电流米样。可选地，所述确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，包括:基于所述死区时间、所述振铃时间、所述上升延迟时间、所述下降延迟时间及所述采样保持时间确定一固定时间值；在所述第一时间段、第二时间段、第三时间段中确定出时间长度值最大的最大时间段，时间长度值最小的最小时间段，以及除所述最大时间段及所述最小时间段外的中间时间段；在所述最大时间段与所述中间时间段的差值小于所述固定时间值，和/或在所述中间时间段与所述最小时间段的差值小于所述固定时间值时，确定所述三相线圈的相电流的采样时间段。可选地，所述确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，包括:在所述最大时间段与所述中间时间段的差值小于所述固定时间值时，在所述最大时间段处于三角波向上加计数阶段增加第一预设时长，以使处于所述最大时间段中的第一采样时间段大于所述采样保持时间，其中，所述第一采样时间段为第一时区与第二时区之间的连续采样时间段，所述第一时区为包括所述最大时间段与下降沿时间组成的时间段，所述第二时区为包括所述中间时间段、死区时间、上升沿时间及振铃时间组成的时间段；确定所述第一采样时间段为所述采样时间段。可选地，所述确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，包括:在所述中间时间段与所述最小时间段的差值小于所述固定时间值时，在所述最小时间段的所述三角波向上加计数阶段减少第二预设时长，以使处于所述最小时间段中的第二采样时间段大于所述采样保持时间，其中，所述第二采样时间段为第三时区与第四时区之间的连续采样时间段，所述第三时区为包括所述中间时间段与下降沿时间组成的时间段，所述第四时区为包括所述最小时间段、死区时间、上升沿时间及振铃时间组成的时间段；确定所述第二采样时间段为所述采样时间段。可选地，所述第一预设时长与所述第二预设时长为所述固定时间值。可选地，在所述最大时间段中处于由三角波向上加计数阶段增加第一预设时长之后，所述方法还包括:在所述最大时间段处于三角波向下减计数阶段内减少所述第一预设时长，用以维持所述最大时间段对应的控制信号占空比不变。可选地，在所述最小时间段的所述三角波向上加计数阶段减少第二预设时长之后，所述方法还包括:在所述最小时间段的所述三角波向下减计数阶段增加所述第二预设时长，用以维持所述最小时间段对应的控制信号占空比不变。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点:本申请实施例中的技术方案可以通过获取基于直流电机的三相线圈的单电阻采样电路中三相线圈分别对应的控制信号中的高电平时长，并基于所述单电阻采样电路中的死区时间、振铃时间、上升延时间、下降延时间及采样保持时间确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，然后按照所述采样时间段分别对三相线圈的相电流进行采样。因此，本申请实施例中的电流采样方法考虑到了采样电路中的上升时间、下降时间以及振铃时间的影响，所确定出的实际的采样时间段精确性和有效性更高，因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流电机相电流采样方法，其特征在于，包括：获取基于直流电机的三相线圈的单电阻采样电路中的第一时间段、第二时间段以及第三时间段，所述第一时间段为PWM控制波中U相控制信号对应的高电平时长，所述第二时间段为所述PWM控制波中V相控制信号对应的高电平时长，所述第三时间段为所述PWM控制波中W相控制信号对应的高电平时长；基于所述单电阻采样电路中的死区时间、振铃时间、上升延时间、下降延时间及采样保持时间确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，其中，所述采样保持时间为能够采样到所述直流电机中的相电流的时间长度；通过所述单电阻采样电路按照所述采样时间段分别对应地对所述三相线圈的相电流进行电流采样。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈跃，刘启武，涂小平，王声纲，朱绯，
申请(专利权)人：四川长虹电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51