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用于电机的调整切换信号

文献发布时间:2024-04-18 20:00:50


用于电机的调整切换信号

技术领域

本公开涉及用于生成切换信号的电路和技术,并且更具体地,涉及用于生成与操作电极或控制电机相关联的切换信号的电路和技术。

背景技术

电机的操作可以通过控制器执行。控制器基于转子相对于电机的定子线圈的位置来控制电机的转子旋转。例如,控制器可以控制逆变器电路装置,以基于转子位置来从电压轨向电机的每个相提供电力,从而提供期望的转子速度和/或扭矩。为了准确地控制逆变器电路装置,测量电路可以测量电机的相电压和/或相电流。

发明内容

总体而言,本公开涉及用于生成调整切换信号的技术,该调整切换信号用于控制对电机(例如,三相电机)进行的操作,同时确保和/或改进电机的相的电压和/或电流测量的准确性。例如,控制器可以生成第一切换信号和第二切换信号(例如,基于电机的转子的位置)。例如,在第一切换周期的第一部分期间,第一切换信号和第二切换信号两者都可以指示开启。在第一切换周期的第二部分期间,第一切换信号可以指示开启并且第二切换信号可以指示关断。响应于确定测量时间阈值超过第一切换周期的第二部分,控制器可以生成将第一切换周期的第二部分延长一时间值的第一调整切换信号。在该示例中,控制器可以生成将该第一部分延长第二切换周期中的时间值的第二调整切换信号。以该方式,控制器可以生成将调整信号的一部分的时间(例如,测量窗口)延长的调整切换信号,这可以允许测量电路(例如,模数转换器)对电机的电压或电流和/或允许电压或电流稳定(例如,通过切换操作电机的切换电路装置)的时间进行采样。

此外,使用两个切换周期来调整和补偿切换信号可以简化硬件和/或减少切换负担。例如,生成将第一切换周期的第二部分延长的第一调整切换信号并且生成在第二切换周期中延长该第一部分的第二调整切换信号,可以允许测量电路对电机的电压或电流和/或允许电压或电流稳定的时间进行采样,而不依赖于切换信号在单个切换周期期间开启和关断两次。

在一个示例中,本公开描述了一种用于控制电机的电路。该电路被配置成生成第一切换信号和第二切换信号。在第一切换周期的第一部分期间,第一切换信号和第二切换信号两者都指示开启。在第一切换周期的第二部分期间,第一切换信号指示开启并且第二切换信号指示关断。响应于确定测量时间阈值超过第一切换周期的第二部分,该电路被配置成:生成第一调整切换信号,第一调整切换信号将第一切换信号的第二部分延长第一切换周期中的一时间值,并且生成第二调整切换信号,第二调整切换信号将第二切换信号的第一部分延长在第一切换周期之后出现的第二切换周期中的该时间值。该电路还被配置成:使用第一调整切换信号和第二调整切换信号来控制切换电路装置以操作电机。

在另一个示例中,本公开描述了一种用于控制电机的方法,包括生成第一切换信号和第二切换信号。在第一切换周期的第一部分期间,第一切换信号和第二切换信号指示开启。在第一切换周期的第二部分期间,第一切换信号指示开启并且第二切换信号指示关断。响应于确定测量时间阈值超过第一切换周期的第二部分,方法还包括:生成第一调整切换信号,第一调整切换信号将第一切换信号的第二部分延长第一切换周期中的一时间值,并且生成第二调整切换信号,第二调整切换信号将第二切换信号的第一部分延长在第一切换周期之后出现的第二切换周期中的该时间值。方法还包括:使用第一调整切换信号和第二调整切换信号,来控制切换电路装置以操作电机。

在一个示例中,本公开描述了一种用于控制电机的系统,该系统包括切换电路装置和被实现在电路装置中的控制器。控制器被配置成生成第一切换信号和第二切换信号。在第一切换周期的第一部分期间,第一切换信号和第二切换信号两者都指示开启。在第一切换周期的第二部分期间,第一切换信号指示开启并且第二切换信号指示关断。响应于确定测量时间阈值超过第一切换周期的第二部分,控制器被配置成:生成第一调整切换信号,第一调整切换信号将第一切换信号的第二部分延长第一切换周期中的一时间值,并且生成第二调整切换信号,第二调整切换信号将第二切换信号的第一部分延长在第一切换周期之后出现的第二切换周期中的该时间值。控制器还被配置成:使用第一调整切换信号和第二调整切换信号,来控制切换电路装置以操作电机。

这些示例和其他示例的细节在附图和下面的说明中进行阐述。其他特征、目的和优点将根据说明和附图和权利要求变得明显。

附图说明

图1是根据本公开的一种或多种技术的图示出用于控制电机的示例系统的框图。

图2图示了根据本公开的一种或多种技术的概念时序图,该时序图图示出中心对齐调制控制模式的一个示例。

图3图示了根据本公开的一种或多种技术的概念时序图,该时序图图示出边缘对齐调制控制模式的一个示例。

图4是图示出使用切换信号控制的切换电路装置的一个示例的概念示意图。

图5是根据本公开的一种或多种技术的概念时序图,该时序图图示出第一切换信号、第二切换信号和第三切换信号的一个示例。

图6是根据本公开的一种或多种技术的概念时序图,该时序图图示出使用单个切换周期的调整切换信号的一个示例。

图7是根据本公开的一种或多种技术的概念时序图,该时序图图示出使用两个切换周期的第一调整切换信号、第二调整切换信号和第三调整切换信号的一个示例。

图8是根据本公开的一种或多种技术的概念时序图,该时序图图示出已经在两个切换周期上调整过的、在第二切换周期期间的第一调整切换信号、第二调整切换信号和第三调整切换信号的一个示例。

图9是根据本公开的一种或多种技术的图示出三相系统的相电压的概念矢量控制图。

图10是根据本公开的一种或多种技术的概念矢量控制图,该矢量控制图图示出基于转子的定向对第一切换信号、第二切换信号和第三切换信号的分配。

图11是根据本公开的一种或多种技术的图示出稳定操作的区域的概念性第一控制图。

图12是根据本公开的一种或多种技术的图示出稳定操作的区域的概念性第二控制图。

图13是根据本公开的一种或多种技术的图示出稳定操作的区域的概念性第三控制图。

图14是根据本公开的一种或多种技术的图示出稳定操作的区域的概念性第四控制图。

图15是根据本公开的一种或多种技术的图示出用于生成调整切换信号的过程的框图。

图16是根据本公开的一种或多种技术的图示出示例过程的流程图。

具体实施方式

本公开涉及用于生成切换信号的电路、系统和技术,它们用于操作电机电路(例如,逆变器电路装置),从而操作(例如,驱动或控制)用于操作电机的电压。例如,为了操作具有场定向控制的三相无刷直流电机(BLDC),可以执行相电流的测量。一些测量电路可以使用单分流测量来确定相电流。例如,测量电路可以使用模数转换器(ADC)在电阻分流器处进行离散电流测量。然而,ADC可能受ADC能够进行测量的采样速率的限制。因此,ADC可能无法测量相电流中小于最小测量时间窗口(例如,死区)的部分。此外,电压和/或电流瞬态可能在电机处出现。因此,在稳定时间以前,ADC可能无法准确测量电机处的电压和/或电流。

本文描述的技术可以包括生成具有延长部分的调整切换信号,以便于测量电路和/或改进测量的准确性。与未使用调整切换信号的系统相比,使用具有延长部分的调整切换信号(例如,在具有单分流电流测量电路的BLDC电机控制应用中)可以帮助控制器减少甚至消除无法测量相电流的死区。此外,使用具有延长部分的调整切换信号可以有助于允许电阻分流器处的电流有更多时间来稳定,与未使用调整切换信号的系统相比,这可以改进电压测量的准确性。

图1是根据本公开的一种或多种技术的图示出用于控制电机106的示例系统100的框图。如图1的示例中所示,系统100可以包括控制器102、切换电路装置104和电机106。控制器102可以包括切换信号生成器120和调整电路装置122。

切换信号生成器120可以生成用于操作电机106的第一切换信号130和第二切换信号132。例如,切换信号生成器120可以应用场定向控制,以基于电机106的转子的位置来生成第一切换信号130和第二切换信号132。尽管图1的示例仅包括两个切换信号,但一些示例可以包括两个以上的切换信号。例如,切换信号生成器120可以可选地生成第三切换信号。

调整电路装置122可以生成第一调整切换信号134,第一调整切换信号134将第一切换信号130的一部分延长第一切换周期中的一时间值。类似地,调整电路装置122可以生成第二调整切换信号136,第二调整切换信号136将第二切换信号132的一部分延长在第一切换周期之后出现的第二切换周期中的该时间值。如图所示,调整电路装置122可以是控制器102的一部分。然而,在一些示例中,调整电路装置122可以与控制器102分离。

切换电路装置104可以被配置成:基于第一调整切换信号134和第二调整切换信号136来操作(例如,驱动或控制)电机106。在一些示例中,切换电路装置104可以被配置成从电源向电机106提供电力。在一些示例中,切换电路装置104可以被配置成将电力从电机106吸收到电源(例如,电池、另一个电机或电容器)。切换电路装置104可以由第一调整切换信号134和第二调整切换信号136控制。切换电路装置104可以包括电压源逆变器(VSI)。在一些示例中,切换电路装置104可以包括基于第一调整切换信号134和第二调整切换信号136控制的一个或多个切换元件。例如,切换电路装置104可以包括由第一调整切换信号134控制的第一切换元件,并且可以包括由第二调整切换信号136控制的第二切换元件。在一些示例中,切换电路装置104可以被包括在控制器102中。

电机106可以包括例如,无刷直流电机(BLDC)。电机106可以仅作为将电能转换成机械能的负载操作、仅作为将机械能转换成电能的发电机操作,或者既作为负载又作为发电机操作。例如,控制器102可以被配置成将电机106操作为负载和/或发电机。在一些示例中,控制器102可以被配置成将电机106仅驱动为负载。控制器102可以被配置成将电机106仅控制为发电机。

控制器102可以包括一个或多个处理器,诸如一个或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或任何其他等效的集成或分立逻辑电路装置,以及这种组件的任何组合。术语“处理器”或“处理电路装置”通常可以指代任何前述逻辑电路装置(单独或与其他逻辑电路装置组合)或任何其他等效电路装置。

根据本公开的技术,切换信号生成器120可以生成第一切换信号130和第二切换信号132。在一些示例中,在第一切换周期130的第一部分期间,第一切换信号130和第二切换信号132可以指示开启。在第一切换周期的第二部分期间,第一切换信号130可以指示开启,并且第二切换信号132可以指示关断。

控制器102可以确定测量时间阈值超过第一切换周期的第二部分。测量时间可以包括预配置的测量时间阈值,预配置的测量时间阈值表示测量电路的采样时间或电机106的分流电流的稳定时间中的一种或多种。在一些示例中,测量时间可以包括所确定的测量时间阈值,所确定的测量时间阈值表示测量电路的采样时间或电机106的分流电流的稳定时间中的一种或多种。

响应于确定测量时间阈值超过第一切换周期的第二部分,调整电路装置122可以生成第一调整切换信号134,第一调整切换信号134将第二部分延长第一切换周期中的一时间值。在该示例中,调整电路装置122可以生成第二调整切换信号136,第二调整切换信号136将第一部分延长第一切换周期之后出现的第二切换周期中的该时间值。控制器102可以使用第一调整切换信号134和第二调整切换信号136,以控制切换电路装置104以操作电机106。例如,控制器102可以输出第一调整切换信号134和第二调整切换信号136,以控制切换电路装置104的切换元件。

在一些示例中,可以通过调整切换信号的部分来减轻限制。调整切换信号可以包括将切换信号的初始测量不准确的部分延长。空间矢量调制(SVM)调制方案的调整延长底层脉冲宽度调制(PWM)模式,使得测量窗口可以足够宽以在一个切换(例如,PWM)周期内采样两个电流值。一些系统可以在相同的切换周期中执行这些调整的补偿,以防止由于对测量窗口调整附加使用的电压空间矢量引起的电机控制的失真。在一些示例中,本文描述的技术可以在多个(例如,两个)切换周期中执行调整和补偿。以该方式,本文描述的技术可以被用在缺乏在一个切换周期内将切换信号开启和关断两次的能力的控制器中。

图2图示了根据本公开的一种或多种技术的概念时序图,该时序图图示出中心对齐调制控制模式的一个示例。在图2的示例中,中心对齐调制模式的横轴表示时间,并且纵轴表示第一切换信号210、第二切换信号212和第三切换信号214。如图所示,切换周期206(T

图3图示了根据本公开的一种或多种技术的概念时序图,该时序图图示出边缘对齐调制控制模式的一个示例。在图3的示例中,中心对齐调制模式的横轴表示时间,并且纵轴表示第一切换信号310、第二切换信号312和第三切换信号314。如图所示,切换周期306包括部分302、304和308。在图3的边缘对齐调制控制模式(例如,两相边缘对齐模式)中,第一切换信号310和第二切换信号312(例如,两相)中的每一个切换信号在部分302(T

在图2、图3的示例中,第一切换信号210、310、第二切换信号212、312和第三切换信号214、314可以是作为PWM信号的方波电压信号。在图2、图3的一些示例中,可以在第一切换周期中为三个切换信号中的每个切换信号选择唯一的占空比。占空比可以表示百分比,指示切换信号指示开启的时间量除以信号周期的持续时间。与使用图2的中心对齐调制模式相比,使用图3的边缘对齐调制控制模式可以帮助减少切换损耗。与使用中心对齐调制模式相比,边缘对齐调制可以帮助减少复杂性。与中心对齐调制模式相比,通过使用边缘对齐调制模式可以降低硬件实现要求,这可以帮助减少控制器102和/或切换电路装置104的成本。在一些示例中,与中心对齐调制模式相比,使用边缘对齐调制模式可以导致相电流上的增加的谐波,这可能导致增加的扭矩纹波。

图4是图示出使用切换信号控制的切换电路装置的一个示例的概念示意图。切换电路装置404是图1的切换电路装置104的一个示例。在图4的示例中,切换电路装置404的切换元件420A至420F可以使用图1的第一调整切换信号134和第二调整切换信号134以及第三调整切换信号来进行控制。切换电路装置404可以控制通过切换元件420A至420F的电流路径(例如,I

切换元件420A至420C可以将电源408(例如,DC链路)的第一侧(例如,正端子)连接到电机406。电源408的示例可以包括随时间提供固定电压的直流(DC)电压源。在一些示例中,电源408可以是随时间提供固定电流的DC电流源。切换元件420D至420F可以将电机406(例如,作为负载和/或发电机操作)连接到电源408的第二侧(例如,负端子)。测量电路430可以测量从测量电路430的测量电路输入端口436到基准节点(例如,接地或电压基准)的电压降。电压降在本文中可以被称为当施加切换信号时的电压响应。电压降可以由通过电阻分流器434的电流(例如I

在图4的示例中,切换元件420A至420F可以包括各种电操作开关。开关的示例可以包括二极管或晶体管。二极管的示例可以包括结型二极管、齐纳二极管、隧道二极管、肖特基二极管、变容二极管、整流器二极管、pn二极管或作为二极管操作的非线性电压-电流设备。晶体管的示例可以包括n型场效应晶体管(FET)、p型场效应晶体管(FET)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、双极结型晶体管(BJT)或绝缘栅极双极晶体管(IGBT)。

模数转换器(ADC)432可以被配置成测量由相电流437、438、439生成的电流产生的电压降。当控制电路装置404在两个不同的活动切换状态之间切换时,可能出现突然的电压传输。突然的电压改变可能导致瞬态电压响应。这种瞬态电压响应可能需要稳定持续时间以使电压值稳定。ADC 432可以使用稳定的电压值作为测量值,与不包括稳定持续时间的系统相比,这可以产生更准确的近似。

由测量电路430生成的相电流测量结果可以用于使用场定向控制控制电机406。在单分流应用中,控制器102可以对应用于电机406的SVM方案进行调节,以调整持续时间太短而无法容纳使用测量电路430进行的测量的测量窗口。

图5是根据本公开的一种或多种技术的概念时序图,该时序图图示出第一切换信号510、第二切换信号512和第三切换信号514的一个示例。图5的横轴表示时间,并且图5的纵轴表示第一切换信号510、第二切换信号512、第三切换信号514和分流器电流530(例如,在电阻分流器434处测量的电压)。切换周期506包括部分502(T

如图所示,第一切换信号510和第二切换信号512中的每一个切换信号在部分502(T

测量电路430可以用于测量电阻分流器434处的电流或电压。采样时间可以表示ADC 432可以测量电阻分流器434处的电压或电流的最小时间段。如果采样时间比切换信号的一部分更长,则ADC 432可能无法准确测量电阻分流器434处的电压和/或电流。如果测量电路进行不准确的测量,则在控制电机406时可能出现不稳定。

将切换信号的一部分延长可以增加ADC 432可以进行测量的时间量(例如,时间窗口)。增加测量电路测量电压和/或电流响应信号可用的时间量会增加响应信号变得稳定的时间量。为了维持电机406的一致性能,可以实施附加的调整来补偿由初始调整引入的影响。以该方式,控制器(例如,图1的控制器102)可以调整切换信号以用于测量,同时维持一致的电机性能。

图5图示了两相边缘对齐SVM模式的一个示例,其中第一切换周期506的第一部分502和第一切换周期506的第二部分504(例如,测量窗口[T

图6是根据本公开的一种或多种技术的概念时序图,该时序图图示出使用单个切换周期636的调整切换信号的一个示例。图6的横轴表示时间,并且图6的纵轴表示第一调整切换信号610、第二调整切换信号612、第三调整切换信号614和分流器电流630。切换周期636包括部分602(T

在图6的示例中,控制器102可以基于图5的切换信号510至514来确定调整切换信号710至714。例如,第一调整切换信号610和第二调整切换信号612中的每一个调整切换信号可以在从图5的部分502(T

在图6的示例中,控制器102可以确定图5的第一部分502(例如,T

图7是根据本公开的一种或多种技术的概念时序图,该时序图图示出使用两个切换周期的第一调整切换信号710、第二调整切换信号712和第三调整切换信号714的一个示例。图7的横轴表示时间,并且图7的纵轴表示第一调整切换信号710、第二调整切换信号712、第三调整切换信号714和分流器电流730。第一切换周期736包括部分702(T

在图7的示例中,控制器102可以基于图5的切换信号510至514来确定调整切换信号710至714。例如,第一调整切换信号710和第二调整切换信号712中的每一个调整切换信号可以在从图5的部分502(T

图8是根据本公开的一种或多种技术的概念时序图,该时序图图示出已经在两个切换周期上调整过的、在第二切换周期738期间的第一调整切换信号710、第二调整切换信号712和第三调整切换信号714的一个示例。

在第二切换周期738期间,第二调整切换信号712可以被补偿以在补偿部分740期间开启。在该示例中,第三调整切换信号714可以在第一补偿部分706和第二补偿部分708期间开启。第一补偿部分706可以延长对应于(例如,等于)时间值726和/或时间值728的时间值。类似地,第二补偿部分708可以延长对应于(例如,等于)时间值726和/或时间值728的时间值。第一补偿部分706和第二补偿部分708的组合可以形成第二切换周期738的第三部分707,第三部分707指示开启第三切换信号714,并且指示关断第一调整切换信号710和第二调整切换信号712两者。第三部分707可以对应于第一时间值726和第二时间值728的总和。第一切换信号710和第二切换信号712可以在第三部分707期间关断。

例如,控制器102可以确定图5的第一部分502(例如,T

图9是根据本公开的一种或多种技术的概念矢量控制图,该矢量控制图图示出三相系统(例如,基于电机106的转子的场定向的电机)的相电压。在图9的示例中,切换状态形成基础电压空间矢量。例如,基础电压空间矢量跨越包含扇区921至926的电压源逆变器控制六边形。在切换时间按周期时间缩放的情况下应用的旋转电压空间矢量U931,产生电压空间矢量

图9的示例可以包括基于最大振幅基础电压空间矢量2/3U

用于三相BLDC电机的电压源逆变器的控制范围由六边形控制区域902限定,六边形控制区域902包含扇区921至926和内控制圆904。在一些示例中,图9中图示的控制图用于计算从DC电压源施加到相电流的电压。旋转相位矢量914图示了可以施加电源电压的三分之二。

图10是概念矢量控制图,其图示出基于电机106的转子的场定向的信号状态。转子的场定向被分为区段1001、1002、1003、1004、1005和1006。区段1001将第一切换信号1010A、第二切换信号1012A和第三切换信号1014A分配成分别控制“U”相绕组、“V”相绕组和“W”相绕组中的电流。类似地,区段1002将第一切换信号1010B、第二切换信号1012B和第三切换信号1014B分配成分别控制“U”相绕组、“V”相绕组和“W”相绕组中的电流。区段1003将第一切换信号1010C、第二切换信号1012C和第三切换信号1014C分配成分别控制“U”相绕组、“V”相绕组和“W”相绕组中的电流,并且区段1004将第一切换信号1010D、第二切换信号1012D和第三切换信号1014D分配成分别控制“U”相绕组、“V”相绕组和“W”相绕组中的电流。此外,区段1005将第一切换信号1010E、第二切换信号1012E和第三切换信号1014E分配成分别控制“U”相绕组、“V”相绕组和“W”相绕组中的电流,并且区段1006将第一切换信号1010F、第二切换信号1012F和第三切换信号1014F分配成分别控制“U”相绕组、“V”相绕组和“W”相绕组中的电流。

控制器102可以根据最大、中间和最小PWM输出将切换信号分配给扇区。例如,控制器102可以如表1中所示那样分配PWM

表1

在一些示例中,定子绕组场定向中的转子定向确定将电压切换信号的特定集合分配给切换的特定集合的状态,以控制电机定子的“U”相绕组、“V”相绕组和“W”相绕组中的相电流。

图11是根据本公开的一种或多种技术的概念控制图,该控制图图示出可以利用单分流测量电路测量的操作区域。图11图示了基于定向和电源电压的电压响应的测量的控制图的极坐标绘图。随着电源电压增加,操作点移动到圆的外部。当转子旋转时,转子绕绘图的中心在轨道上移动。

如图11中所示,旋转电压空间矢量可以由切换信号(例如,PWM模式)生成,其中在没有任何调整的情况下,并不总是可以进行单分流电流测量。在该示例中,在一个切换周期内测量一个甚至两个电流可能是不可行的。图11示出了内控制圆的区域1102,内控制圆的区域1102需要对测量窗口进行调整,但是考虑到最大测量时间窗口是可行的。该时间窗口可以源自以下假设:在具有高调制输出的控制区域中,对于旋转电压空间矢量,仅需要一个电流测量窗口调整,并且计算如下。三相电压源逆变器在一个PWM周期内的最大电压输出被限制为2/3Udc。这对应于沿着控制六边形的周边的旋转电压空间矢量。正弦电机控制使用最大振幅为1/sqrt(3)Udc的注入电压空间矢量。这对应于沿着控制六边形的内圆的半径的旋转电压空间矢量。所得的差异被缩放至50us的PWM周期,导致6.698μs的剩余控制时间,用于测量窗口调整和补偿。这产生3.349μs的最大测量时间窗口。

图12是根据本公开的一种或多种技术的图示出稳定操作的区域的概念性第二控制图。图12图示了电机106的转子的旋转定向1202的极坐标绘图,其中电压响应的电压测量可以是准确的。在图12的示例中,左侧电压空间矢量的测量窗口太小。因此,控制器102可以应用一个测量窗口调整。

图13是根据本公开的一种或多种技术的图示出稳定操作的区域的概念性第三控制图。图13图示了电机106的转子的旋转定向1302的极坐标绘图,其中电压响应的电压测量可以是准确的。在图13的示例中,右侧电压空间矢量的测量窗口太小。因此,控制器102可以应用一个测量窗口调整。

图14是根据本公开的一种或多种技术的图示出稳定操作的区域的概念性第四控制图。图14图示了电机106的转子的旋转定向1402的极坐标绘图,其中电压响应的电压测量可以是准确的。在图14的示例中,左侧和右侧电压空间矢量两者的测量窗口太小。因此,控制器102可以应用两个测量窗口调整。以这种方式,最大测量窗口假设可以产生测量窗口调整的100%可行性,这可以与所应用的电压空间矢量的相位和振幅无关。

图15是根据本公开的一种或多种技术的图示出用于生成调整切换信号的过程的框图。在图15的一些示例中,场定向控制器1510可以计算电压信号U

脉冲宽度调制前向提取器1514可以执行前向提取。例如,脉冲宽度调制前向提取器1514可以使用PWM

测量窗口调整器和补偿器1516可以根据本公开中描述的一种或多种技术对切换信号应用调整(参见图6至图8)。测量窗口调整器和补偿器1516可以将调整切换信号1550(例如,PWM

后向提取器1518使用调整切换信号1550(例如,PWM

图16是根据本公开的一种或多种技术的流程图,该流程图图示出使用调整切换信号来操作电机106的一个示例。仅出于示例目的,与图1至图15一起讨论图16。

控制器102的切换信号生成器120可以生成第一切换信号130和第二切换信号132。在一些示例中,在第一切换周期506的第一部分502期间,第一切换信号510和第二切换信号512可以指示开启。在第一切换周期506的第二部分504期间,第一切换信号510指示开启并且第二切换信号512指示关断(1602)。第一切换信号130和第二切换信号132可以是边沿对齐脉冲宽度调制信号(参见图3)。在一些示例中,控制器102可以被配置成:使用场定向控制(参见图15的FOC控制器1510)来生成第一切换信号130和第二切换信号132。

响应于确定测量时间阈值超过第一切换周期506的第二部分504,控制器102的调整电路装置122可以生成第一调整切换信号710,第一调整切换信号710将第二部分704延长第一切换周期736中的时间值726,并且可以生成第二调整切换信号712,第二调整切换信号712将第一部分702延长第一切换周期之后出现的第二切换周期738中的时间值726(1604)。

例如,控制器102可以确定第一测量时间阈值超过第一切换周期506的第二部分504。在该示例中,控制器102可以被配置成:响应于确定第二测量时间阈值超过第一切换周期506的第一部分502,将第一切换周期736的第一部分702延长第一切换周期736中的第二时间值728。控制器102可以被配置成:响应于确定第二测量时间阈值超过第一切换周期506的第一部分502,将第一部分702延长第一切换周期736中的第二时间值728。在一些示例中,第一测量时间阈值可以对应于(例如,可以等于)第二测量时间阈值。第一时间值可以对应于第二时间值。ADC 432可以被配置成在第一部分702期间生成电流样本。在一些示例中,测量时间阈值可以不小于ADC 432的采样时间和电机106处的电流的稳定时间的总和。

在一些示例中,控制器102可以被配置成生成第三切换信号514,以指示在第一切换周期506期间关断。在该示例中,控制器102可以生成添加了第二切换周期738的第三部分707的第三调整切换信号714,该第三部分707指示开启第三调整切换信号714并且关断第一调整切换信号710和第二调整切换信号712两者。第三部分707可以对应于第一时间值726和第二时间值728的总和。

控制器102可以使用第一调整切换信号134和第二调整切换信号136来控制切换电路装置104,以操作电机106(1606)。例如,控制器102可以输出第一调整切换信号134和第二调整切换信号136,以控制切换元件420A至420F。

以下示例可以说明本公开的一个或多个方面。

条款1.一种用于控制电机的电路,电路被配置成:生成第一切换信号和第二切换信号,其中,在第一切换周期的第一部分期间,第一切换信号和第二切换信号两者都指示开启,并且在第一切换周期的第二部分期间,第一切换信号指示开启并且第二切换信号指示关断;响应于确定测量时间阈值超过第一切换周期的第二部分,生成第一调整切换信号,第一调整切换信号将第一切换信号的第二部分延长第一切换周期中的一时间值,并且生成第二调整切换信号,第二调整切换信号将第二切换信号的第一部分延长在第一切换周期之后出现的第二切换周期中的时间值;以及使用第一调整切换信号和第二调整切换信号来控制切换电路装置以操作电机。

条款2.根据条款1的电路,其中测量时间阈值是第一测量时间阈值,并且其中时间值是第一时间值;其中,为了生成第一调整切换信号,电路被配置成:响应于确定第二测量时间阈值超过第一切换周期的第一部分,将第一切换周期的第一部分延长第一切换周期中的第二时间值;以及其中,为了生成第二调整切换信号,电路被配置成:响应于确定第二测量时间阈值超过第一切换周期的第一部分,将第一部分延长第一切换周期中的第二时间值。

条款3.根据条款2的电路,其中第一测量时间阈值对应于第二测量时间阈值。

条款4.根据条款2至3的电路,其中第一时间值对应于第二时间值。

条款5.根据条款2至4的电路,其中电路被配置成:生成第三切换信号,以指示在第一切换周期期间关断;以及生成第三调整切换信号,第三调整切换信号添加第二切换周期的第三部分,第三部分指示开启第三调整切换信号并且关断第一调整切换信号和第二调整切换信号两者。

条款6.根据条款5的电路,其中第三部分对应于第一时间值和第二时间值的总和。

条款7.根据条款1至6的电路,还包括:模数转换器,被配置成在第一部分期间生成电流样本,其中测量时间阈值不小于模数转换器的采样时间和电机处的电流的稳定时间的总和。

条款8.根据条款1至7的电路,其中第一切换信号和第二切换信号是边缘对齐脉冲宽度调制信号。

条款9.根据条款1至8的电路,其中电路被配置成:使用场定向控制来生成第一切换信号和第二切换信号。

条款10.一种用于控制电机的方法,该方法包括:生成第一切换信号和第二切换信号,其中,在第一切换周期的第一部分期间,第一切换信号和第二切换信号指示开启,并且在第一切换周期的第二部分期间,第一切换信号指示开启并且第二切换信号指示关断;响应于确定测量时间阈值超过第一切换周期的第二部分,生成第一调整切换信号,第一调整切换信号将第一切换信号的第二部分延长第一切换周期中的一时间值,并且生成第二调整切换信号,第二调整切换信号将第二切换信号的第一部分延长在第一切换周期之后出现的第二切换周期中的时间值;以及使用第一调整切换信号和第二调整切换信号,来控制切换电路装置以操作电机。

条款11.根据条款10的方法,其中测量时间阈值是第一测量时间阈值,并且其中时间值是第一时间值;其中生成第一调整切换信号还包括:响应于确定第二测量时间阈值超过第一切换周期的第一部分,将第一切换周期的第一部分延长第一切换周期中的第二时间值;以及其中生成第二调整切换信号还包括:响应于确定第二测量时间阈值超过第一切换周期的第一部分,将第一部分延长第一切换周期中的第二时间值。

条款12.根据条款11的方法,其中第一测量时间阈值对应于第二测量时间阈值。

条款13.根据条款11至12的方法,其中第一时间值对应于第二时间值。

条款14.根据条款11至13的方法,还包括:生成第三切换信号,以指示在第一切换周期期间关断;以及生成第三调整切换信号,第三调整切换信号在第二切换周期期间添加第一切换周期的第三部分,第三部分指示开启第三切换信号并且关断第一切换信号和第二切换信号两者。

条款15.根据条款14的方法,其中第三部分对应于第一时间值和第二时间值的总和。

条款16.根据条款10至15的方法,还包括:使用模数转换器在第二部分期间生成电流样本,其中测量时间阈值不小于模数转换器的采样时间和电机处的电流的稳定时间的总和。

条款17.根据条款10至16的方法,其中第一切换信号和第二切换信号是边缘对齐脉冲宽度调制信号。

条款18.根据条款10至17的方法,其中生成第一切换信号和第二切换信号包括使用场定向控制。

条款19.一种系统,包括:切换电路装置;以及控制器,被实现在电路装置中,并且切换电路装置被配置成:生成第一切换信号和第二切换信号,其中,在第一切换周期的第一部分期间,第一切换信号和第二切换信号两者都指示开启,并且在第一切换周期的第二部分期间,第一切换信号指示开启并且第二切换信号指示关断;响应于确定测量时间阈值超过第一切换周期的第二部分,生成第一调整切换信号,第一调整切换信号将第一切换信号的第二部分延长第一切换周期中的一时间值,并且生成第二调整切换信号,第二调整切换信号将第二切换信号的第一部分延长在第一切换周期之后出现的第二切换周期中的时间值;以及使用第一调整切换信号和第二调整切换信号,来控制切换电路装置以操作电机。

条款20.根据条款19的系统,还包括电机。

本公开中已经描述了各个方面。这些和其他方面在权利要求的范围内。

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06120116541056