本发明专利技术预先设置阈值电压，将所设置的阈值电压与基准电压进行比较，以及判定是否获得ＰＷＭ信号的最小脉宽。当一个ＰＷＭ信号的脉宽等于或大于最小脉宽，但两个ＰＷＭ信号的每一脉宽小于最小脉宽时，将对应于小于最小脉宽的两个ＰＷＭ信号的一个的正弦波电压改变成阈值电压以便检测两个相电流，以及基于两个检测的相电流，计算剩余的一相电流。在通过改变阈值电压检测相电流后，将初始正弦波电压和阈值电压之间的电平差设置成补偿电压，以及利用补偿电压补偿正弦波电压。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，以及更具体地说，涉及，其检测逆变器输出到负载的交流(在下文中称为“AC”)电源的三相电流。
技术介绍
通常，广泛使用逆变器以便精密地控制负载，诸如感应电动机。逆变器生成脉宽调制(在下文中称为“PWM”)信号，以及通过所生成的PWM信号，有选择地开关多个开关元件。根据开关元件的开关，将直流(称为“DC”)电源转换成AC电源，以及将所转换的AC电源提供给负载，从而驱动它。绝缘栅双极晶体管(IGBT)已经广泛使用做为开关元件的例子。 当PWM信号的脉宽改变时，改变多个开关元件的开关时间以及提供给负载的AC电源的电压和频率，从而精密地控制负载的扭矩和旋转速度。 另外，响应负载的命令信号，生成具有预定频率的正弦波电压做为阈值电压，以及生成具有预定时间周期的三角形波。比较所生成的三角形波与所生成的正弦波的电平，以及根据比较结果，生成PWM信号。PWM信号的时间周期与三角形波相同。PWM信号的脉宽根据三角形波的电压电平和正弦波的电压电平之间的差值改变。 当该逆变器将过电流提供给负载时，负载被损害，并且由于过电流，构成逆变器的部件也被破坏。因此，逆变器检测提供给负载的三相电流，以及基于该三相电流，判断过电流是否被提供给负载。当判断过电流被提供给负载时，逆变器的操作停止以防止由于过电流而损坏负载和逆变器。 已知四种检测逆变器提供给负载的三相电流的方法。第一种方法是将多个电流传感器诸如电流互感器插在逆变器的输出端和负载间的方法。第二方法是将多个电流检测电阻插在逆变器的输出端和负载间的方法。第三方法是将一个电流检测电阻插在用于提供DC电源的功率变换器的负端和开关部分的接地之间的方法。第四方法是将各个电流检测电阻分别插在将电流从负载切换到地面的多个低开关元件和地面的方法。 第一方法具有传感器本身制造成本非常高的缺点。 在第二方法中，逆变器的开关部分提供给负载的电压和控制逆变器的操作的控制器的电压之间的差值较大。为此，需要绝缘装置来将控制电路与开关部分绝缘。绝缘装置昂贵且电路结构复杂。 第三方法具有电路结构简单的优点。然而，为计算所有三相电流，一个电流检测电阻应当频繁地校正正弦波的电压，这导致相当复杂的控制。 第四方法能通过单一控制来检测电流。根据第四方法，为检测逆变器输出到负载的三相电流，必须能检测至少两相电流。 即，由逆变器提供给负载的三相电流由等式(1)表示。 IA+IB+IC＝0 (1)其中，IA、IB、IC是A相、B相和C相电流。 如等式所示，因为三相电流的和为零安培，检测三相电流的至少二相，以及能基于两个检测的相电流，计算剩余的一个相电流。 为检测从逆变器提供给负载的三相电流，应当构造电流回路以包括多个电流检测电阻器。为测量在电流回路中的多个电流检测电阻器两端的电压，需要PWM信号的最小脉冲以便使相电流流向各个电流检测电阻器。使相电流流向各个电流检测电阻器所需的最小时间取决于PWM信号的最小脉宽。因此，当检测电流回路中的相电流所需的最小时间不足时，不能检测到提供给负载的相电流。 如果未检测到相电流，当将过电流从逆变器提供给负载时，不能检测到过电流，并且由于过电流会损坏构成逆变器的部件和负载。 因此，即使两个PWM信号的每一脉宽窄于最小脉宽时，也需要检测提供给负载的三相电流。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供，其可以通过改变基准电压的电平，获得PWM信号的最小脉宽，以及精确地检测提供给负载的三相电流。 本专利技术的另一目的是提供，其补偿基准电压的变化电平而不影响负载的驱动，以便获得PWM信号的最小脉宽。 根据具有上述目的的本专利技术，预先设置能获得PWM信号的最小脉宽的阈值电压。将所设置的阈值电压与做为基准电压的三相正弦波电压进行比较，以及判断是否能获得能检测三相电流的PWM信号的最小脉宽。 做为该判断的结果，如果三个PWM信号的每一脉宽等于或大于最小脉宽，电流检测电阻器两端的电压被检测做为三相电流。做为该判断的结果，如果两个PWM信号的每一脉宽等于或大于最小脉宽，具有对应于等于或大于最小脉宽的PWM信号的相位的电流检测电阻器两端的电压被检测做为两个相电流，以及基于两个检测到的相电流计算剩余的一个相电流。 做为判断的结果，如果一个PWM信号的脉宽等于或大于最小脉宽，而两个PWM信号的每一脉宽小于最小脉宽，对应于小于最小脉宽的两个PWM信号的一个的正弦波电压被改变成阈值电压以便检测两个相电流，以及基于两个检测到的相电流计算剩余的一个相电流。 此外，为检测三相电流，根据正弦波电压的变化，可能改变提供给负载的三相功率，从而导致负载驱动中的误差。 因此，最好改变成阈值电压的正弦波电压为具有小于最小脉宽的脉宽的两个PWM信号中的具有与阈值电压最小电平差的信号，即，具有三个正弦波电压中的中间电平的信号。 另外，通过改变阈值电压检测到相电流后，将初始正弦波电压和阈值电压之间的电平差设置成补偿电压，以及通过允许负载正常驱动的补偿电压来补偿正弦波电压。 通过提供用于检测逆变器的相电流的装置，基本上实现本专利技术的上述目的，该装置包括开关部分，其当根据多个脉宽调制信号接通多个上开关元件和下开关元件时，将直流电源转换成交流电源，以及将交流电源提供给负载；多个电流检测电阻器，其分别耦合在多个下开关元件和地面之间；多个模/数转换器，用于将多个电流检测电阻器的电压转换成数字信号；三角形波发生器，用于生成具有预定时间周期的三角形波；电流检测控制器，其用于生成三相正弦波电压，用于将所生成的三相正弦波电压与基准阈值电压比较，以及用于根据比较结果改变三相正弦波电压以便控制相电流的检测；脉宽调制信号发生器，其用于将来自电流检测控制器的三相正弦波电压与由三角形波发生器生成的三角形波的电压进行比较，以便生成多个脉宽调制信号并输出到开关部分；以及相电流检测器，其用于根据电流检测控制器的控制，检测多个模/数转换器的输出信号做为相电流。 根据本专利技术的另一方面，提供一种用于检测逆变器的相电流的方法，包括步骤(i)响应命令信号，生成三相正弦波电压；(ii)将三相正弦波电压分别与基准阈值电压进行比较；(iii)做为比较结果，当三相正弦波电压的一个等于或小于阈值电压时，将大于阈值电压的、三相正弦波电压中的两个三相正弦波电压的一个改变成阈值电压；以及(iv)检测对应于改变成阈值电压的正弦波电压的相位的电流和对应于小于或等于阈值电压的正弦波电压的相位的电流，以及基于两个检测到的相电流，计算剩余的一个相电流。附图说明通过参考附图描述本专利技术的一些实施例，本专利技术的上述方面和特征将变得更显而易见，其中图1是表示根据本专利技术的实施例的逆变器的框图；图2是表示图1中所示的控制器的详细结构的框图；图3是根据本专利技术的实施例描述改变和补偿基准电压的操作的波形图；以及图4是描述用于检测根据本专利技术的实施例的逆变器的相电流的方法的流程图。具体实施方式现在，将参考其中显示本专利技术的优选实施例的附图，描述用于检测根据本专利技术的优选实施例的逆变器的相电流的装置和方法。在下文中，将参考示出本专利技术的实施例的附图，更全面地描述本专利技术。然而，本专利技术不应当构造为限定为在此所述的实施例。而是，提供这些实施例使得此公开内容全面和完整，以及将向本领域的技本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于检测逆变器的相电流的装置，包括：开关部分，用于当根据多个脉宽调制信号接通多个上开关元件和多个下开关元件时，将直流电源转换成交流电源，以及将该交流电源提供给负载；多个电流检测电阻器，其分别耦合在所述多个下开关元件和地面之间；多个模／数转换器，其用于将多个电流检测电阻器的电压转换成数字信号；三角形波发生器，其用于生成具有预定时间周期的三角形波；电流检测控制器，其用于生成三相正弦波电压，将所生成的三相正弦波电压与基准阈值电压做比较，以及根据比较结果改变三相正弦波电压以便控制相电流的检测；脉宽调制信号发生器，用于将来自电流检测控制器的三相正弦波电压与由三角形波发生器生成的三角形波的电压进行比较，以便生成多个脉宽调制信号并输出到开关部分；以及相电流检测器，用于根据电流检测控制器的控制，检测多个模／数转换器的输出信号做为相电流。
【技术特征摘要】
KR 2005-12-30 10-2005-01360411.一种用于检测逆变器的相电流的装置，包括开关部分，用于当根据多个脉宽调制信号接通多个上开关元件和多个下开关元件时，将直流电源转换成交流电源，以及将该交流电源提供给负载；多个电流检测电阻器，其分别耦合在所述多个下开关元件和地面之间；多个模/数转换器，其用于将多个电流检测电阻器的电压转换成数字信号；三角形波发生器，其用于生成具有预定时间周期的三角形波；电流检测控制器，其用于生成三相正弦波电压，将所生成的三相正弦波电压与基准阈值电压做比较，以及根据比较结果改变三相正弦波电压以便控制相电流的检测；脉宽调制信号发生器，用于将来自电流检测控制器的三相正弦波电压与由三角形波发生器生成的三角形波的电压进行比较，以便生成多个脉宽调制信号并输出到开关部分；以及相电流检测器，用于根据电流检测控制器的控制，检测多个模/数转换器的输出信号做为相电流。2.如权利要求1所述的装置，进一步包括峰值检测器，用于检测由所述三角形波发生器生成的三角形波的峰值并输出到多个模/数转换器的采样/保持端。3.如权利要求1所述的装置，其中，电流检测控制器包括正弦波发生器，用于响应负载的命令信号，生成三相正弦波电压；电流检测判断部分，用于将由正弦波发生器生成的三相正弦波电压与基准阈值电压进行比较，用于根据比较结果有选择地生成第一至第三电流检测判断信号，以及用于根据第一和第二电流检测判断信号，使相电流检测器检测相电流；电压判断部分，用于当电流检测判断部分生成第三电流检测判断信号时，产生改变三相正弦波电压的一个的基准电压可变信号和电流检测信号，以及用于使相电流检测器根据所生成的电流检测信号检测相电流；以及基准电压变化部分，用于当电流检测判断部分不生成基准电压可变信号时，由正弦波发生器将三相正弦波电压输出到脉宽调制信号发生器，以及用于当电流检测信号判断部分生成基准电压可变信号时改变对应正弦波电压的电平并输出到脉宽调制信号发生器。4.如权利要求3所述的装置，其中，当三相正弦波电压均小于或等于阈值电压时，电流检测判断部分生成第一电流检测判断信号，从而使相电流检测器检测多个模/数转换器的输出信号做为各自的三相电流。5.如权利要求3所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李敬注，
申请(专利权)人：LS产电株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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