一種單電阻電流采樣方法及空調(diào)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種單電阻電流采樣方法及空調(diào)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 在永磁同步直流無(wú)刷電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，通常需要采樣電機(jī)三相線(xiàn)圈的相電流來(lái) 實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的閉環(huán)控制。
[0003] 在傳統(tǒng)的電機(jī)的三相電流采樣方法中，常使用三電阻或雙電阻采樣電機(jī)電流。但 由于利用雙電阻及三電阻采樣的控制電路較為復(fù)雜，且制作成本較高，因此，采用單電阻對(duì) 電機(jī)的三相進(jìn)行電流采樣的方法逐漸取代傳統(tǒng)采樣方式。
[0004] 目前，在使用單電阻電流采樣方法對(duì)電機(jī)的相電流進(jìn)行采樣時(shí)，可通過(guò)控制絕緣 柵雙極型晶體管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)的開(kāi)通或關(guān)斷來(lái)確定電機(jī) 的三相中與采樣電阻串聯(lián)的相，進(jìn)而通過(guò)微控制單元(Microcontroller Unit，MOJ)得到采 樣電阻上的采樣電流，該采樣電流即為與采樣電阻串聯(lián)的相的相電流，從而，通過(guò)采樣電阻 進(jìn)行電流采樣可以得到電機(jī)的三相中每個(gè)相對(duì)應(yīng)的電流。
[0005] 但實(shí)際操作中，在控制采樣電路中的IGBT開(kāi)通或關(guān)斷后，電流需要一定的時(shí)間適 應(yīng)變化后的電路，可能會(huì)導(dǎo)致采樣電阻上的電流存在延時(shí)的情況，從而導(dǎo)致得到的采樣電 流不準(zhǔn)確，甚至還可能出現(xiàn)采集不到電流的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N單電阻電流采樣方法及空調(diào)設(shè)備，用于解決在對(duì)空調(diào)設(shè)備的電機(jī) 進(jìn)行單電阻電流采樣時(shí)得到的采樣電流的準(zhǔn)確性較低的技術(shù)問(wèn)題。
[0007] -方面，本發(fā)明提供一種單電阻電流采樣方法，包括以下步驟：
[0008] 在采用三角波對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)制的過(guò)程中，獲得所述電機(jī)的三個(gè)相電流在與所述三 角波對(duì)應(yīng)的PWM波中每個(gè)相電流對(duì)應(yīng)的高電平持續(xù)時(shí)長(zhǎng);其中，所述PWM波的周期與所述三 角波的周期相同；
[0009] 根據(jù)所述高電平持續(xù)時(shí)長(zhǎng)及與所述電機(jī)對(duì)應(yīng)的單電阻采樣電路中絕緣柵雙極型 晶體管IGBT上的電流延遲時(shí)長(zhǎng)，設(shè)置第一采樣點(diǎn)和第二采樣點(diǎn)；
[0010] 按照所述第一采樣點(diǎn)和所述第二采樣點(diǎn)對(duì)所述電機(jī)進(jìn)行單電阻電流采樣，確定所 述電機(jī)的三個(gè)相電流值。
[0011] 另一方面，本發(fā)明提供一種空調(diào)設(shè)備，包括：
[0012] 獲取模塊，用于在采用三角波對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)制的過(guò)程中，獲得所述電機(jī)的三個(gè)相 電流在與所述三角波對(duì)應(yīng)的PWM波中每個(gè)相電流對(duì)應(yīng)的高電平持續(xù)時(shí)長(zhǎng);其中，所述PWM波 的周期與所述三角波的周期相同；
[0013] 設(shè)置模塊，用于根據(jù)所述高電平持續(xù)時(shí)長(zhǎng)及與所述電機(jī)對(duì)應(yīng)的單電阻采樣電路中 絕緣柵雙極型晶體管IGBT上的電流延遲時(shí)長(zhǎng)，設(shè)置第一采樣點(diǎn)和第二采樣點(diǎn)；
[0014] 采樣模塊，用于按照所述第一采樣點(diǎn)和所述第二采樣點(diǎn)對(duì)所述電機(jī)進(jìn)行單電阻電 流采樣，確定所述電機(jī)的三個(gè)相電流值。
[0015] 本申請(qǐng)中的上述一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下一種或多種技術(shù)效果：
[0016] 本申請(qǐng)中，在采用三角波對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)制的過(guò)程中，可以獲得電機(jī)的三個(gè)相電流 在于三角波對(duì)應(yīng)的PWM波中每個(gè)相電流對(duì)應(yīng)的高電平持續(xù)時(shí)長(zhǎng)，從而根據(jù)高電平持續(xù)時(shí)長(zhǎng) 及IGBT上電流的延遲時(shí)長(zhǎng)，可以設(shè)置相應(yīng)的第一采樣點(diǎn)和第二采樣點(diǎn)，由于在設(shè)置采樣點(diǎn) 時(shí)考慮了 IGBT上的電流的延遲時(shí)長(zhǎng)，故在設(shè)置采樣點(diǎn)時(shí)可以避開(kāi)發(fā)生電流延遲的時(shí)間段， 使得通過(guò)設(shè)置的采樣點(diǎn)進(jìn)行的單電阻電流采樣所獲得的電機(jī)的三個(gè)相電流的值較為準(zhǔn)確。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中所采用的單電阻采樣電路；
[0018] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中單電阻電流采樣方法的流程圖；
[0019] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中調(diào)制波的示意圖；
[0020] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中采樣點(diǎn)的示意圖；
[0021] 圖5為為本發(fā)明實(shí)施例中的空調(diào)設(shè)備的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N單電阻電流采樣方法及空調(diào)設(shè)備，用于解決在對(duì)空調(diào)設(shè)備的電機(jī) 進(jìn)行單電阻電流采樣時(shí)得到的采樣電流的準(zhǔn)確性較低的技術(shù)問(wèn)題。
[0023]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案總體思路如下：
[0024] 本申請(qǐng)中，在采用三角波對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制所用的PWM波進(jìn)行調(diào)制的過(guò)程中，可以獲 得電機(jī)的三個(gè)相電流在于三角波對(duì)應(yīng)的PWM波中每個(gè)相電流對(duì)應(yīng)的高電平持續(xù)時(shí)長(zhǎng)，從而 根據(jù)高電平持續(xù)時(shí)長(zhǎng)及IGBT上電流的延遲時(shí)長(zhǎng)，可以設(shè)置相應(yīng)的第一采樣點(diǎn)和第二采樣 點(diǎn)，由于在設(shè)置采樣點(diǎn)時(shí)考慮了IGBT上的電流的延遲時(shí)長(zhǎng)，故在設(shè)置采樣點(diǎn)時(shí)可以避開(kāi)發(fā) 生電流延遲的時(shí)間段，使得通過(guò)設(shè)置的采樣點(diǎn)進(jìn)行的單電阻電流采樣所獲得的電機(jī)的三個(gè) 相電流的值較為準(zhǔn)確。
[0025] 下面結(jié)合附圖介紹本發(fā)明提供的方法。
[0026] 本發(fā)明實(shí)施例中的電機(jī)可以是永磁無(wú)刷直流電機(jī)，該電機(jī)可以是空調(diào)設(shè)備中使用 的電機(jī)。
[0027]可選的，空調(diào)設(shè)備中的MCU可以通過(guò)電流采樣電路采集電機(jī)的三相的相電流。
[0028] 如圖1所示，其為本發(fā)明實(shí)施中進(jìn)行電流采樣的單電阻采樣電路，該電路中包括與 電機(jī)的三相（以U相、V相、W相為例)對(duì)應(yīng)的6個(gè)IGBT，其中，U相對(duì)應(yīng)電流輸入端U+和電流輸出 端U-，同理，V相對(duì)應(yīng)V+/V-，W相對(duì)應(yīng)W+/W-，而6個(gè)IGBT分別設(shè)置在每相對(duì)應(yīng)的電流輸入端和 電流輸出端。例如，由圖可知，U相的U+端設(shè)置有標(biāo)記為a的IGBT，U-端設(shè)置有標(biāo)記為d的 IGBT。
[0029] 圖1中，當(dāng)U+為高電平V+、W+為低電平，同時(shí)U-為低電平V-、W-為高電平時(shí)，IGBT中 電路a、e、f導(dǎo)通，電路b、c、d關(guān)斷，此時(shí)可以通過(guò)單電阻采樣電流采樣U相對(duì)應(yīng)的相電流，依 次類(lèi)推。
[0030]下面結(jié)合附圖介紹本發(fā)明提供的方法。
[0031 ]如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種單電阻電流采樣方法，該方法的流程描述如 下。
[0032] S11:在采用三角波進(jìn)行調(diào)制的過(guò)程中，獲得電機(jī)的三個(gè)相電流在與三角波對(duì)應(yīng)的 脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation，PWM)波中每個(gè)相電流對(duì)應(yīng)的高電平持續(xù)時(shí)長(zhǎng);其 中，PWM波的周期與三角波的周期相同；
[0033] S12:根據(jù)高電平持續(xù)時(shí)長(zhǎng)及與電機(jī)對(duì)應(yīng)的單電阻采樣電路中IGBT上的電流延遲 時(shí)長(zhǎng)，設(shè)置第一采樣點(diǎn)和第二采樣點(diǎn)；
[0034] S13:按照第一米樣點(diǎn)和第二米樣點(diǎn)對(duì)電機(jī)進(jìn)行單電阻電流米樣，確定電機(jī)的二個(gè) 相電流值。
[0035] 本發(fā)明實(shí)施例中的電機(jī)可以是永磁無(wú)刷直流電機(jī)，該電機(jī)可以是空調(diào)設(shè)備中使用 的電機(jī)。
[0036] 可選的，當(dāng)采用三角波對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)制時(shí)，電機(jī)中的MCU控制計(jì)數(shù)器對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值 (記為T(mén)CNT)從0開(kāi)始進(jìn)行加計(jì)數(shù)，一直計(jì)數(shù)到三角波的載波頻率對(duì)應(yīng)的時(shí)間的一半對(duì)應(yīng)的 最大計(jì)數(shù)值(記為T(mén)C)。如圖3所示，在三角波的一個(gè)周期內(nèi)，當(dāng)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值TCNT = TC時(shí)， TCNT開(kāi)始進(jìn)行減計(jì)數(shù)，當(dāng)TCNT減計(jì)數(shù)到0后，又從0開(kāi)始加計(jì)數(shù)，進(jìn)入下一個(gè)計(jì)數(shù)周期。
[0037] 在實(shí)際應(yīng)用中，MCU在根據(jù)調(diào)制波(本發(fā)明實(shí)施例中以三角波為例）的載波頻率確 定計(jì)數(shù)器對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值時(shí)，所使用的計(jì)算關(guān)系為：
[0038] 計(jì)數(shù)值=調(diào)制波的周期/MCU的計(jì)數(shù)周期
[0039] 其中，MCU的計(jì)數(shù)周期= 1/MCU的計(jì)數(shù)頻率，由此可得：
[0040] 計(jì)數(shù)值=調(diào)制波對(duì)應(yīng)的周期*M⑶的計(jì)數(shù)頻率。
[0041 ]例如，若三角波的載波頻率為f = 4000Hz，則根據(jù)三角波中周期與頻率的關(guān)系（即 2又=^)可計(jì)算出三角波的載波頻率對(duì)應(yīng)的半周期，記為!'。，則當(dāng)€ = 4000他，可得出1'。= 125us。若MCU使用的計(jì)數(shù)頻率為48MHz，其計(jì)數(shù)周期對(duì)應(yīng)的時(shí)間為，即，則根 48 10 48 據(jù)"計(jì)數(shù)值=調(diào)制波對(duì)應(yīng)的周期/MCU的計(jì)數(shù)周期"即可確定載波頻率在MCU的計(jì)數(shù)器中對(duì)應(yīng) 的計(jì)數(shù)值=125/(1/48) = 125 * 48 = 6000，即6000就是三角波的載波頻率半周期時(shí)間在MCU 的計(jì)數(shù)器中對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值，即載波頻率為4000Hz時(shí)，其對(duì)應(yīng)的MCU的最大計(jì)數(shù)值TC = 6000。
[0042] 可選的，在調(diào)制波（即本發(fā)明實(shí)施例中的三角波)的作用下，MCU將會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生與調(diào) 制波的周期相同的三相互補(bǔ)的PWM波，所謂三相互補(bǔ)，所謂三相互補(bǔ)，在不考慮死區(qū)插入影 響的情況下，是指上橋臂（如U+)為高電平，則其對(duì)應(yīng)的下橋臂（如U-)為低電平，反之，如上 橋臂（如U+)為低電平，則其對(duì)應(yīng)的下