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用于驱动马达的电源转换电路及其控制方法技术

技术编号:40929293 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-18 14:51
本公开提供一种用于驱动马达的电源转换电路及其控制方法,控制方法包括:比较三相控制命令与控制载波,取得脉宽调制信号以驱动开关;检测输出电压及电流之间的相位差是否落入预定相位范围;如果落入预定相位范围,则依据输出电压及电流决定零序电压为正或负;对三相控制命令注入零序电压来取得三相合成命令,并且在一时间周期后检测三相合成命令中的最大及最小值;依据零序电压为正或负,选择最大或最小值进行逻辑反相运算;停止注入零序电压后,取得三相输出期望值;以及比较三相输出期望值以及控制载波,来调节脉宽调制信号的占空比。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种电源转换电路及其控制方法,特别涉及一种用于驱动马达的电源转换电路及其控制方法


技术介绍

1、在由电池供电的马达驱动应用中,dc bus(直流总线)电容涟波由驱动器的开关组合所决定。在现有技术中,可通过重组pwm(pulse width modulation,脉冲宽度调制)开关向量来降低涟波,然其计算方式复杂且不易实行。于另一做法中,是基于三角载波使用azsvpwm(active zero state space vector pulse width modulation)搭配零序注入,从而达到重新分配向量并最小化电容涟波的效果。然而,一般来说,微处理器中的pwm模块多不支援三角波的翻转;此外,即便强行翻转三角载波,亦无法产生上下臂开关所需的死区时间(dead time)。为此,须在微处理器外部额外增设fpga(field programmable gatearray)以进行特殊pwm处理,借此翻转载波并引入死区时间。再者,三角载波的翻转过程中将产生额外的开关切换,在牵引(traction)电机应用中,高速情况下将导致开关的切换频率上升。

2、因此,如何发展一种可改善上述现有技术的用于驱动马达的电源转换电路及其控制方法,实为目前迫切的需求。


技术实现思路

1、本公开的目的在于提供一种用于驱动马达的电源转换电路及其控制方法,其通过翻转判断逻辑而非载波来达到向量重新配置。借此,可有效降低电容涟波,从而降低电容温升以延长电容寿命,同时降低马达的驱动耗损并提升驱动效率。再者,仅通过既有的控制器(例如微处理器)即可执行本公开的控制方法而实现pwm调控,无须外加硬件(例如fpga)进行pwm处理。

2、为达上述目的,本公开提供一种用于电源转换电路的控制方法,包括:比较三相控制命令与控制载波,取得脉宽调制信号;提供脉宽调制信号驱动电源转换电路中的多个开关,让多个开关切换输入电源产生三相输出电源;检测三相输出电源的电压及电流之间的相位差是否落入预定相位范围;如果检测到相位差落入预定相位范围,则依据三相输出电源的电压及电流决定零序电压为正电压或负电压;对三相控制命令注入零序电压来取得三相合成命令,并且在一时间周期后检测三相合成命令中的最大电压值及最小电压值;依据零序电压被决定为正电压或负电压,选择最大电压值或最小电压值进行逻辑反相运算;完成逻辑反相运算并停止注入零序电压后,取得三相输出期望值;以及比较三相输出期望值以及控制载波,来调节脉宽调制信号的占空比。

3、为达上述目的,本公开另提供一种用于驱动马达的电源转换电路,包括多个开关组、直流排电容及控制器。每一开关组包括上桥晶体管和下桥晶体管,并且每一上桥晶体管的第一端彼此电连接,每一下桥晶体管的第二端彼此电连接。在每一开关组中,上桥晶体管的第二端电连接下桥晶体管的第一端。直流排电容用以接收输入电源,其中直流排电容的第一端电连接每一上桥晶体管的第一端,且直流排电容的第二端电连接每一下桥晶体管的第二端。控制器比较三相控制命令以及控制载波,取得多个脉宽调制信号。每一开关组对应地接收其中一个脉宽调制信号,并且在每一开关组中,依据所对应接收的脉宽调制信号,上桥晶体管选择性地导通或截止,以及下桥晶体管选择性地截止或导通,使得多个开关组切换输入电源,产生三相输出电源驱动马达。如果控制器检测三相输出电源的电压及电流之间的相位差没有落入预定相位范围,则控制器检测三相控制命令中的最小控制电压,控制器对最小控制电压进行逻辑反相运算,取得三相输出命令。控制器比较三相输出命令以及控制载波,来调节每一脉宽调制信号的占空比。

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【技术保护点】

1.一种用于电源转换电路的控制方法,包括:

2.如权利要求1所述的控制方法,还包括:

3.如权利要求1所述的控制方法,还包括:

4.如权利要求3所述的控制方法,还包括:

5.如权利要求1所述的控制方法,还包括:

6.如权利要求5所述的控制方法,还包括:

7.如权利要求1所述的控制方法,还包括:

8.如权利要求7所述的控制方法,其中该逻辑反相关系式:

9.如权利要求1所述的控制方法,还包括:

10.如权利要求9所述的控制方法,还包括:

11.如权利要求1所述的控制方法,其中该预定相位范围为-30°至+30°或150°至210°,且该控制载波是一三角波。

12.一种用于驱动马达的电源转换电路,包括:

13.如权利要求12所述的电源转换电路,其中该控制器还依据一逻辑反相关系式对该最小控制电压进行该逻辑反相运算,且该逻辑反相关系式是:

14.如权利要求12所述的电源转换电路,其中:

15.如权利要求14所述的电源转换电路,其中在该控制器对该三相控制命令注入该零序电压来取得该三相合成命令之前,该控制器调整该脉宽调制信号的该占空比为100%或0%。

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【技术特征摘要】

1.一种用于电源转换电路的控制方法,包括:

2.如权利要求1所述的控制方法,还包括:

3.如权利要求1所述的控制方法,还包括:

4.如权利要求3所述的控制方法,还包括:

5.如权利要求1所述的控制方法,还包括:

6.如权利要求5所述的控制方法,还包括:

7.如权利要求1所述的控制方法,还包括:

8.如权利要求7所述的控制方法,其中该逻辑反相关系式:

9.如权利要求1所述的控制方法,还包括:

10.如权利要求9所述的控制方法,还包括:

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【专利技术属性】
技术研发人员:赵国亨庄家翔
申请(专利权)人:台达电子工业股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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