【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电机控制，特别涉及一种电机位置和转速获取装置、方法、芯片及电器设备。
技术介绍
1、传感器控制是利用传感器对电机运动状态进行实时监测和反馈，然后通过控制电机的电流大小和方向来调整电机的转速和位置。传感器通常可以测量电机转子位置、速度和加速度等参数，常见的传感器包括霍尔传感器、编码器和位移传感器等。传感器控制广泛应用于需要高精度和高可靠性的场合，如医疗设备、机器人、工业自动化等领域。同时，传感器控制也可以应用于调速、定位、跟踪等场合。传感器控制可以通过硬件和软件两种方式实现。硬件方式通常使用专用的位置传感器，这样会使得电机控制的成本增加；软件方式通常使用滑膜观测器或隆伯格无感观测器，但是滑膜观测器和隆伯格无感观测器需要测量电机的相关参数，且运算比较复杂，导致电机控制芯片的算力增加。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种电机位置和转速获取装置，通过在目标桥臂的死区时间内捕获死区电压上升沿的第一捕获信号和死区电压下降沿的第二捕获信号，可以获取目标桥臂相电流的2个过零点的捕获信号，由于转子位置在过零点的时刻是确定的，因此可以得到电机转子位置，并基于转子位置和捕获信号可以确定电机转速，相较于相关技术中的传感器控制方式，控制逻辑简单，不会增加电机控制芯片的算力，并且不需要位置传感器，降低了电机控制的成本。
2、本专利技术的第二个目的在于提出一种芯片。
3、本专利技术的第三个目的在
4、本专利技术的第四个目的在于提出一种电机位置和转速获取方法。
5、本专利技术的第五个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
6、为达上述目的，根据本专利技术第一方面实施例提出了一种电机位置和转速获取装置，应用于逆变器，逆变器包括多相桥臂，每相桥臂包括上桥臂和下桥臂，上桥臂包括并联有续流二极管的上桥臂开关管，下桥臂包括并联有续流二极管的下桥臂开关管，装置包括：捕获模块，用于在逆变器的死区时间内，捕获目标桥臂的死区电压的上升沿得到第一捕获信号和死区电压的下降沿得到第二捕获信号，其中，目标桥臂为死区时间内上桥臂开关管和下桥臂开关管均断开的桥臂，死区电压为死区时间内流过续流二极管的电流在相应桥臂上产生的电压；控制模块，用于基于第一捕获信号和第二捕获信号，确定电机转子位置和电机转速。
7、根据本专利技术实施例的电机位置和转速获取装置，包括捕获模块和控制模块，通过捕获模块在目标桥臂的死区时间内捕获死区电压上升沿的第一捕获信号和死区电压下降沿的第二捕获信号，死区电压上升沿和死区电压下降沿对应该目标桥臂的相电流的2个过零点，捕获模块可以获取2个过零点的捕获信号，由于转子位置在过零点的时刻是确定的，因此可以得到电机转子位置，并基于转子位置和捕获信号可以确定电机转速，相较于相关技术中的软件方式，本实施例的电机位置和转速获取装置控制逻辑简单、可靠性高、不容易出错，并且不需要测量电机的相关参数，例如电感、电阻和磁链参数。另外，电机参数获取装置不需要复杂的三角函数运算和浮点数据，因此，可以减小电机控制芯片的算力。相较于相关技术中的硬件方式，本实施例的电机位置和转速获取装置无需例如霍尔传感器和磁编码器的位置传感器，从而降低了电机控制的成本。
8、根据本专利技术的一个实施例，捕获模块包括对应逆变器的各相桥臂设置的捕获器，捕获器用于在死区时间内，捕获相应相桥臂作为目标桥臂时的死区电压的上升沿得到第一捕获信号和死区电压的下降沿得到第二捕获信号。
9、根据本专利技术的一个实施例，捕获器通过单端电压采样电路在死区时间内获取相应桥臂作为目标桥臂时的死区电压。
10、根据本专利技术的一个实施例，第一捕获信号和第二捕获信号为计数器的计数值，控制模块具体用于根据第二捕获信号与第一捕获信号之间的信号差值，确定电机转速。
11、根据本专利技术的一个实施例，第一捕获信号和第二捕获信号为中断信号，控制模块还用于获取接收到第一捕获信号时的第一中断时间和接收到第二捕获信号时的第二中断时间，根据第二中断时间与第一中断时间之间的时间差值，确定电机转速。
12、根据本专利技术的一个实施例，控制模块还用于基于第一捕获信号和第二捕获信号，确定电机转子位置。
13、根据本专利技术的一个实施例，控制模块还用于对电机转子位置进行插值处理，得到插值后的电机转子位置。
14、根据本专利技术的一个实施例，控制模块还用于采用恒压频比或恒流频比对电机进行开环控制。
15、为达上述目的，根据本专利技术第二方面实施例提出了一种芯片，包括前述任一实施例的电机位置和转速获取装置。
16、根据本专利技术实施例的芯片，通过采用上述的电机位置和转速获取装置，通过在目标桥臂的死区时间内捕获死区电压上升沿的第一捕获信号和死区电压下降沿的第二捕获信号，可以获取目标桥臂相电流的2个过零点的捕获信号，由于转子位置在过零点的时刻是确定的，因此可以得到电机转子位置，并基于转子位置和捕获信号可以确定电机转速，相较于相关技术中的传感器控制方式，控制逻辑简单，不会增加电机控制芯片的算力，并且不需要位置传感器，降低了电机控制的成本。
17、为达上述目的，根据本专利技术第三方面实施例提出了一种电器设备，包括前述任一实施例的电机位置和转速获取装置，或者前述的芯片。
18、根据本专利技术实施例的电器设备，通过采用上述的电机位置和转速获取装置或芯片，通过在目标桥臂的死区时间内捕获死区电压上升沿的第一捕获信号和死区电压下降沿的第二捕获信号，可以获取目标桥臂相电流的2个过零点的捕获信号，由于转子位置在过零点的时刻是确定的，因此可以得到电机转子位置，并基于转子位置和捕获信号可以确定电机转速，相较于相关技术中的传感器控制方式，控制逻辑简单，不会增加电机控制芯片的算力，并且不需要位置传感器，降低了电机控制的成本。
19、为达上述目的，根据本专利技术第四方面实施例提出了一种电机位置和转速获取方法，应用于逆变器，逆变器包括多相桥臂，每相桥臂包括上桥臂和下桥臂，上桥臂包括并联有续流二极管的上桥臂开关管，下桥臂包括并联有续流二极管的下桥臂开关管，方法包括：在逆变器的死区时间内，捕获目标桥臂的死区电压的上升沿得到第一捕获信号和死区电压的下降沿得到第二捕获信号，其中，目标桥臂为死区时间内上桥臂开关管和下桥臂开关管均断开的桥臂，死区电压为死区时间内流过续流二极管的电流在相应桥臂上产生的电压；基于第一捕获信号和第二捕获信号，确定电机转子位置和电机转速。
20、根据本专利技术实施例的电机位置和转速获取方法，通过在目标桥臂的死区时间内捕获死区电压上升沿的第一捕获信号和死区电压下降沿的第二捕获信号，死区电压上升沿和死区电压下降沿对应该目标桥臂的相电流的2个过零点，可以获取目标桥臂相电流的2个过零点的捕获信号，由于转子位置在过零点的时刻是确定的，因此可以得到电机转子位置，并基于转子位置和捕获信号可以确定电机转速，相较于相关技术中的软件方式，本实施例的电本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电机位置和转速获取装置，其特征在于，应用于逆变器，所述逆变器包括多相桥臂，每相桥臂包括上桥臂和下桥臂，所述上桥臂包括并联有续流二极管的上桥臂开关管，所述下桥臂包括并联有续流二极管的下桥臂开关管，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述捕获模块包括对应所述逆变器的各相桥臂设置的捕获器，所述捕获器用于在所述死区时间内，捕获相应相桥臂作为所述目标桥臂时的死区电压的上升沿得到第一捕获信号和所述死区电压的下降沿得到第二捕获信号。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述捕获器通过单端电压采样电路在所述死区时间内获取相应桥臂作为所述目标桥臂时的死区电压。
4.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述第一捕获信号和所述第二捕获信号为计数器的计数值，所述控制模块具体用于根据所述第二捕获信号与所述第一捕获信号之间的信号差值，确定所述电机转速。
5.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述第一捕获信号和所述第二捕获信号为中断信号，所述控制模块还用于获取接收到所述第一捕获信号时的第一中断时间和接
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块还用于基于所述第一捕获信号和所述第二捕获信号，确定电机转子位置。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制模块还用于对所述电机转子位置进行插值处理，得到插值后的电机转子位置。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块还用于采用恒压频比或恒流频比对所述电机进行开环控制。
9.一种芯片，其特征在于，包括根据权利要求1-8任一项所述的电机位置和转速获取装置。
10.一种电器设备，其特征在于，包括根据权利要求1-8任一项所述的电机位置和转速获取装置，或者根据权利要求9所述的芯片。
11.一种电机位置和转速获取方法，其特征在于，应用于逆变器，所述逆变器包括多相桥臂，每相桥臂包括上桥臂和下桥臂，所述上桥臂包括并联有续流二极管的上桥臂开关管，所述下桥臂包括并联有续流二极管的下桥臂开关管，所述方法包括：
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现根据权利要求11所述的电机位置和转速获取方法。
...【技术特征摘要】
1.一种电机位置和转速获取装置，其特征在于，应用于逆变器，所述逆变器包括多相桥臂，每相桥臂包括上桥臂和下桥臂，所述上桥臂包括并联有续流二极管的上桥臂开关管，所述下桥臂包括并联有续流二极管的下桥臂开关管，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述捕获模块包括对应所述逆变器的各相桥臂设置的捕获器，所述捕获器用于在所述死区时间内，捕获相应相桥臂作为所述目标桥臂时的死区电压的上升沿得到第一捕获信号和所述死区电压的下降沿得到第二捕获信号。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述捕获器通过单端电压采样电路在所述死区时间内获取相应桥臂作为所述目标桥臂时的死区电压。
4.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述第一捕获信号和所述第二捕获信号为计数器的计数值，所述控制模块具体用于根据所述第二捕获信号与所述第一捕获信号之间的信号差值，确定所述电机转速。
5.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述第一捕获信号和所述第二捕获信号为中断信号，所述控制模块还用于获取接收到所述第一捕获信号时的第一中断时间和接收到所述第二捕获信号时的第二中断时间，根据所述第二中断...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈子明，
申请(专利权)人：上海美仁半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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