模数转换器及其操作方法、操作电机的方法和电路技术
Analog to digital converter and its operation method, method and circuit for operating motor
This disclosure relates to the operation of the sigma delta analog to digital converter (ADC) method, sigma delta ADC and operation method and circuit of AC motor. In some embodiments, the operation of sigma delta analog to digital converter (ADC) methods include: sigma delta sigma delta modulator using ADC converts the analog input signal into a digital data sequence; according to the first configuration of decimation filter first condition measurement window set sigma delta ADC; low pass filter the use of filter (LPF) filtering the digital data sequence; and in response to changes in the measurement window, according to the measurement window second conditions set filter configuration second.
【技术实现步骤摘要】
模数转换器及其操作方法、操作电机的方法和电路
本专利技术的实施例总体上涉及电路，更具体地，涉及模拟至数字转换的系统和方法。
技术介绍
AC(交流)电机如三相电机在诸如机动车辆、工业和HVAC(供热、通风与空气调节)等应用中日益普及。通过用电子设备代替在传统电机中使用的机械换向器，实现了改进的可靠性、改进的耐久性和小型化。三相电机的另外的优点包括例如更好的速度对扭矩特性、更快的动态响应和更大的速度范围。通常，AC电机(例如三相电机)具有生成脉冲宽度调制(PWM)信号的控制器，该PWM信号被用于产生用于耦接至电机的不同相的电力开关的驱动信号。这些PWM信号可以确定供给电机线圈的平均电压和平均电流，从而控制电机速度和扭矩。对于AC电机的闭环控制，可以例如经由反馈路径将电机的状态提供至电机系统的控制器。例如，测量三相电机的相电流并且将测量值发送至控制器，控制器基于相电流的测量值来生成PWM控制信号。在电机控制应用中，常常使用模拟至数字转换器(ADC)来将模拟信号(例如，三相电机的每个相中的相电流)转换成数字数据。
技术实现思路
根据一个实施例，一种操作sigma-delta模...
【技术保护点】
一种操作sigma‑delta模拟至数字转换器ADC的方法，包括：使用所述sigma‑delta ADC的sigma‑delta调制器将模拟输入信号转换成数字数据序列；根据测量窗口的第一条件设置所述sigma‑delta ADC的抽取滤波器的第一配置；使用所述抽取滤波器的低通滤波器LPF对所述数字数据序列进行滤波；以及响应于所述测量窗口的变化，根据所述测量窗口的第二条件设置所述抽取滤波器的第二配置。
【技术特征摘要】
2016.08.19 US 15/242,2651.一种操作sigma-delta模拟至数字转换器ADC的方法，包括：使用所述sigma-deltaADC的sigma-delta调制器将模拟输入信号转换成数字数据序列；根据测量窗口的第一条件设置所述sigma-deltaADC的抽取滤波器的第一配置；使用所述抽取滤波器的低通滤波器LPF对所述数字数据序列进行滤波；以及响应于所述测量窗口的变化，根据所述测量窗口的第二条件设置所述抽取滤波器的第二配置。2.根据权利要求1所述的方法，其中：所述模拟输入信号在第一时间间隔期间具有第一信号电平，所述第一信号电平大于在第二时间间隔期间的第二信号电平；所述方法还包括将所述第一信号电平转换成第一数字值以及将所述第二信号电平转换成第二数字值；以及所述第一数字值具有第一位分辨率，所述第一位分辨率小于所述第二数字值的第二位分辨率。3.根据权利要求2所述的方法，还包括用缩放因子对所述抽取滤波器的输出进行缩放，其中，设置所述第二配置包括调节所述缩放因子，以及所述sigma-deltaADC的增益在所述第一配置与所述第二配置之间保持基本相同。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测量窗口的第一条件包括所述测量窗口的第一持续时间和所述模拟输入信号的信号电平。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测量窗口的第一条件包括所述测量窗口的第一持续时间和所述测量窗口在测量周期内的第一位置。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述测量窗口的第一条件还包括所述模拟输入信号的信号电平。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述数字数据序列包括以第一采样频率获得的数字样本，以及设置所述第一配置包括设置所述LPF的阶数R和所述抽取滤波器的抽取率D，其中，由R×D个数字样本所占据的时间间隔小于所述测量窗口的第一持续时间。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述滤波包括对所述数字数据序列的自所述测量窗口开始起的预定稳定时间之后到达的部分进行滤波。9.根据权利要求7所述的方法，其中，设置所述第一配置包括选择R和D的组合，使得在所述LPF的输出端处实现第一预定的位分辨率。10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述滤波产生测量的相电流值，其中，所述测量窗口的变化通过下述过程来确定，所述过程包括：基于所述测量的相电流值来计算占空比值；基于所述占空比来计算更新的测量窗口大小；以及将所述更新的测量窗口大小与所述测量窗口的第一持续时间进行比较。11.根据权利要求9所述的方法，其中，设置所述第二配置包括根据所述测量窗口在所述第二条件下的第二持续时间来修改R和D，使得所述时间间隔小于所述第二持续时间，并且在所述LPF的输出端处实现第二预定的位分辨率。12.根据权利要求11所述的方法，其中，在测量周期中的预定时间处来执行对R和D的修改。13.根据权利要求11所述的方法，还包括：用缩放因子对所述抽取滤波器的输出进行缩放，从而产生经缩放的输出；以及在设置所述第二配置时调节所述缩放因子，使得所述sigma-deltaADC的增益对于所述第一配置和所述第二配置保持基本相同。14.根据权利要求13所述的方法，还包括将偏置值添加至所述经缩放的输出。15.根据权利要求14所述的方法，还包括根据所述经缩放的输出的数值范围来调节所述偏置值。16.一种sigma-delta模拟至数字转换器ADC，包括：sigma-delta调制器，所述sigma-delta调制器被配置成将模拟输入信号转换成数字数据序列；以及抽取滤波器，所述抽取滤波器包括：具有滤波器阶数R的低通滤波器LPF，其中，所述LPF被配置成对所述数字数据序列进行滤波；以及具有抽取因子D的下采样器，其中，所述下采样器被配置成对所述LPF的输出进行下采样，其中，所述滤波器阶数R和所述抽取因子D中的至少一个是能够调节的，其中，所述滤波器阶数R和所述抽取因子D中的至少一个被配置成响应于所述测量窗口的变化来被调节。17.根据权利要求16所述的sigma-deltaADC，其中，所述sigma-delta调制器被配置成在所述测量窗口之外处于省电模式。18.根据权利要求16所述的sigma-deltaADC，还包括耦接至所述sigma-deltaADC的控制器，其中，所述控制器被配置成响应于所述测量窗口的变化而调节R和D中的至少一个，使得由所述数字数据序列的R×D个样本所占据的时间间隔小于所述测量窗口的持续时间，同时针对所述sigma-deltaADC的输出实现预定的位精度。19.根据权利要求18所述的sigma-deltaADC，还包括：具有能够调节的缩放因子的缩放单元，其中，所述缩放单元被配置成用所述缩放因子对所述抽取滤波器的输出进行缩放，其中，所述缩放因子被配置成与R和D中的至少一个一起被调节，使得所述sigma-deltaADC的总增益在所述测量窗口变化之前和变化之后保持基本相同。20.一种操作交流AC电机的方法，包括：从所述AC电机的第一相接收第一模拟信号并且从所述AC电机的第二相接收第二模拟信号；使用第一sigma-delta模拟至数字转换器ADC将接收的第一模拟信号转换成第一数字值，并且使用第二sigma-deltaADC将接收的第二模拟信号转换成第二数字值；根据测量窗口来设置所述第一sigma-deltaADC和所述第二sigma-deltaADC中的每一个的sigma-delta抽取滤波器的配置；以及响应于所述测量窗口的变化而自适应地调节所述sigma-delta抽取滤波器的配置。21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述转换包括并行地转换所述接收的第一模拟信号和所述接收的第二模拟信号。22.根据权利要求20所述的方法，其中，所述转换还包括：使用所述第一sigma-deltaADC和所述第二sigma-deltaADC中的相应sigma-del...
【专利技术属性】
技术研发人员：延斯·巴伦申，马蒂亚斯·博格思，本诺·克普尔，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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