專利名稱：用來減少電驅(qū)動器中的pwm電壓失真的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及電壓源逆變器，更具體而言，涉及用于控制電動 機(jī)中的電壓源逆變器的輸出電壓分量的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
逆變器控制器尤其可以被用來控制車輛牽引驅(qū)動器。在這種情況 下，通常采用不連續(xù)脈寬調(diào)制(DPWM)方法來控制電壓源逆變器的基 頻輸出電壓分量。例如，可以使用DPWM方法來控制三相電壓源逆變 器的開關(guān)動作。這些三相電壓源逆變器又可以被用來控制電驅(qū)動器中的 三相交流(AC)電動才幾的相電流。在理想情況下，所述三相電壓源逆變器的每一條相支路內(nèi)的開關(guān)對 分別以互補(bǔ)方式操作，從而使得一個開關(guān)總是"接通"，而另一個開關(guān) 總是"斷開"。然而，在實踐中，所述開關(guān)并不是理想的，并且通常在 所述電壓源逆變器的每次開關(guān)狀態(tài)過渡期間插入';肖隱時間或停滯時間。 所述停滯時間是一個短時間間隔，在該時間間隔期間兩個開關(guān)都被門控 "斷開"。這樣防止所述電壓源逆變器的相支路中的兩個開關(guān)同時"接 通"，而所述兩個開關(guān)同時"接通，，的情況可能會使得所述電壓源逆變 器短路。另外，所述門驅(qū)動電路可能會有限制，或者所述開關(guān)可能對被命令 (例如由控制模塊、處理器等等指示)到所述電壓源逆變器中的開關(guān)的 最小"接通，，持續(xù)時間施加限制。所述最小脈寬限制和停滯時間限制一 起導(dǎo)致可以由所述控制器(例如DPWM調(diào)制器)命令的有限最小(例 如非零)和最大(例如非一)占空比值。常規(guī)的DPWM方法通常在任何給定開關(guān)循環(huán)期間對所述逆變器的 兩相進(jìn)行開關(guān)，而剩余的相具有一個持續(xù)"接通"的開關(guān)。當(dāng)所述受控 輸出電壓小時(比如在所述電驅(qū)動器的低速操作期間)，則常常需要正 在開關(guān)的所述兩相產(chǎn)生非常小或者非常大的輸出占空比。結(jié)果，最大和 最小可實現(xiàn)輸出占空比的存在影響輸出電壓的精度。因此，期望提供一種提高輸出電壓的精度的電壓源逆變器控制器。另外，期望提供一種用于控制電壓源逆變器的方法，其提高該電壓源逆 變器的輸出電壓的精度。此外，通過結(jié)合附圖以及前面的技術(shù)領(lǐng)域和背 景技術(shù)部分閱讀下面的詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求書，本發(fā)明其他的期望 特征和特性將變得顯而易見。發(fā)明內(nèi)容提供了用于控制電壓源逆變器的方法和設(shè)備，該電壓源逆變器減少 了電驅(qū)動器中的電壓失真效應(yīng)。在一個示例性實施例中，提供一種用于 控制電壓源逆變器的方法。該電壓源逆變器具有最小和最大脈寬(例如 dmm和dmax)以及處在所述最小和最大脈寬之外的輸出電壓失真范圍。所述方法包括接收具有一定占空比的第一信號；如果第一信號的占空 比處在所述輸出電壓失真范圍之內(nèi)并且小于第 一 限幅值(例如dclipL。wer), 則產(chǎn)生第二信號；如果第一信號的占空比處在所述輸出電壓失真范圍之 內(nèi)并且該第 一信號的占空比大于或等于第 一限幅值以及該第 一信號的 占空比小于或等于第二限幅值(例如dclipUpper),則產(chǎn)生第三信號；如 果第一信號的占空比處在所述輸出電壓失真范圍之內(nèi)并且大于第二限 幅值，則產(chǎn)生第四信號；以及把所述第二、第三和第四信號的其中之一 發(fā)送到所述電壓源逆變器。所述占空比具有從最小可實現(xiàn)占空比到最大 可實現(xiàn)占空比的范圍。第二信號具有所述最小可實現(xiàn)占空比，第三信號具有所述最小和最大脈寬當(dāng)中的更接近第一信號的占空比的那一個，并 且第四信號具有所述最大可實現(xiàn)占空比。第二限幅值大于第一限幅值。在另 一個示例性實施例中，提供一種用于控制電壓源逆變器的方 法，該電壓源逆變器具有最小和最大脈寬、小于該最小脈寬的第一失真 范圍以及大于該最大脈寬的第二失真范圍。該方法包括接收具有一定 占空比的第一信號；如果第一信號的占空比處在第一失真范圍內(nèi)，則產(chǎn) 生第一修改占空比，該第一修改占空比被配置成把第一平均輸出電壓保 持在第一失真范圍內(nèi)；如果第一信號的占空比處在第二失真范圍內(nèi)，則 產(chǎn)生第二修改占空比，該第二修改占空比被配置成把第二平均輸出電壓 保持在第二失真范圍內(nèi)；以及把第二信號提供給所述電壓源逆變器，其 中該第二信號包括第 一和第二修改占空比的其中之一。在另一個示例性實施例中，提供一種用于控制交流(AC)電動機(jī)的 電壓源逆變器。該電壓源逆變器具有失真范圍并且包括控制器，其具有輸入端和輸出端；調(diào)制器，其輸入端被耦合到該控制器的輸出端并且 具有輸出端；以及開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，其輸入端被耦合到該調(diào)制器的輸出端并且 其輸出端被配置成耦合到所述AC電動機(jī)。所述控制器被配置成產(chǎn)生具 有第一占空比的第一信號。所述調(diào)制器被配置成執(zhí)行以下操作如果第 一占空比處在所述失真范圍內(nèi)，則產(chǎn)生被配置成保持所述電壓源逆變器 的平均輸出電壓的第二占空比；以及產(chǎn)生具有第二占空比的第二信號。 所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)被配置成響應(yīng)于所述第二信號而產(chǎn)生到所述AC電動機(jī)的 豐俞出電壓。


下面將結(jié)合附圖來描述本發(fā)明，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元 件，以及圖1是根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施例的電壓源逆變器系統(tǒng)的方框圖；圖2是圖1中示出的逆變器電路的電路圖；圖3是說明可用于理解圖1中示出的電壓源逆變器系統(tǒng)的相占空比 與脈寬之間的關(guān)系的波形；圖4是根據(jù)本發(fā)明 一 個示例性實施例的用于控制電壓源逆變器的方 法的流程圖；以及圖5是根據(jù)本發(fā)明另 一 個示例性實施例的用于控制電壓源逆變器的 方法的流程圖。
具體實施方式
下面的詳細(xì)描述實際上僅僅是示例性的，并且不打算限制本發(fā)明或 者本發(fā)明的應(yīng)用和用途。此外，不打算受到在前面的技術(shù)領(lǐng)域、背景技論的限制。參考圖1,其中示出根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施例的電壓源逆變器 系統(tǒng)IO。該電壓源逆變器系統(tǒng)10包括控制器32;調(diào)制器31，其輸入 端被耦合到該控制器32的輸出端；逆變器電路30,其輸入端被耦合到 該調(diào)制器31的輸出端；以及交流(AC)電動機(jī)12,其被耦合到該逆變 器電路30的輸出端。雖然所述控制器32和調(diào)制器31被顯示并且被描述為該電壓源逆變器系統(tǒng)10的單獨(dú)部件，但是該控制器32和調(diào)制器31 可以被組合成單個單元(例如調(diào)制器31可以是控制器32內(nèi)的子電路， 反之亦然)。一般來說，所述控制器32產(chǎn)生脈寬調(diào)制(PWM)信號以用于控制 所述逆變器電路30的開關(guān)動作。該控制器32還可以接收信號(例如另 一個PWM信號)，并且從中產(chǎn)生用來控制該逆變器電路30的信號。在 一個優(yōu)選實施例中，該控制器32產(chǎn)生具有一定占空比的不連續(xù)PWM (DPWM)信號。所述占空比具有從最小可實現(xiàn)占空比(例如離散的O) 到最大可實現(xiàn)占空比(例如離散的1)的范圍或者從軌至軌的范圍。在 該實施例中，如果來自該控制器32的信號的占空比處在輸出電壓失真 范圍內(nèi)，則所述調(diào)制器31修改該信號。所述修改的結(jié)果減少了所述AC 電動機(jī)12上的失真效應(yīng)，特別是在低速操作下。由于硬件限制和停滯時間限制，所以來自所述控制器的PWM信號 具有最小和最大脈寬限制(例如防止所述逆變器電路30短路)。在所 述最小和最大脈寬之外是所述輸出電壓失真范圍。在低速下，當(dāng)采用 DPWM方法時，該逆變器電路30的開關(guān)相產(chǎn)生通常由于所述硬件限制 而無法實現(xiàn)的非常小或非常大的占空比，因此省略所述小脈沖或大脈沖 會使得所命令的輸出電壓失真(例如與小脈沖相關(guān)聯(lián)的低輸出電壓失真 范圍以及與大脈沖相關(guān)聯(lián)的高輸出電壓失真范圍)。為了減少這些失真 的效應(yīng)，通過所述調(diào)制器31來修改所述占空比。在一個實施例中，通過把平均輸出電壓保持在所述失真范圍內(nèi)來減 少所述失真的效應(yīng)。為了把平均輸出電壓保持在低輸出電壓失真范圍內(nèi) (例如在最小可實現(xiàn)占空比與最小脈寬之間)，可以修改所述占空比， 從而在所述低輸出電壓失真范圍的 一半期間產(chǎn)生與所述最小脈寬相關(guān) 聯(lián)的輸出電壓。類似地，為了把平均輸出電壓保持在高輸出電壓失真范 圍內(nèi)(例如在最大脈寬與最大可實現(xiàn)占空比之間)，可以修改所述占空 比，從而在所述高輸出電壓失真范圍的一半期間產(chǎn)生與所述最大脈寬相 關(guān)聯(lián)的輸出電壓?？梢允褂酶?、低限幅值來指示何時修改所述占空比以及所述占空比 何時處在所述輸出電壓失真范圍內(nèi)。例如，在一個實施例中，如果所述 占空比小于所述低限幅值，則把該占空比修改為所述最小可實現(xiàn)占空比 (離散的O);如果所述占空比大于或等于該低限幅值，則把該占空比修改為所述最小脈寬；如果所述占空比大于所述最大脈寬，則把該占空比 修改為該最大脈寬；并且如果所述占空比大于所述高限幅值，則把該占 空比修改為所述最大可實現(xiàn)占空比。在一個實施例中，所述低、高限幅 值被選擇為相應(yīng)的失真范圍(例如低、高輸出電壓失真范圍)的中點(diǎn)， 盡管所述限幅值也可以:故選擇在相應(yīng)的失真范圍之間的任何點(diǎn)處。例 如，所述低限幅值被選擇為所述最小可實現(xiàn)占空比與最小脈寬之間的中 點(diǎn)，以及所述高限幅值被選擇為所述最大脈寬與最大可實現(xiàn)占空比之間 的中點(diǎn)。如果所述占空比處在所述失真范圍之外，則不對該占空比進(jìn)行 修改以減少失真效應(yīng)，并且將其保留在被提供給所述逆變器電路30的 信號中。所述逆變器電路30接收來自所述調(diào)制器31的信號并且把該信號變 換到已調(diào)電壓波形，以用于操作所述AC電動機(jī)12。該AC電動機(jī)12 可以是通常被用在汽車的多種車輛系統(tǒng)或子系統(tǒng)內(nèi)的任何常規(guī)的AC電 動機(jī)。將會認(rèn)識到，這里描述的本發(fā)明的實施例可以包括一個或多個常 規(guī)處理器和所存儲的程序指令，所述程序指令控制所述一個或多個處理 器來與特定非處理器電路(例如開關(guān)電路)相結(jié)合地實施用于如這里所 描述的那樣控制/修改被提供給該逆變器電路30的信號的一些、大多數(shù) 或全部功能。這樣，這些功能可以被解釋為用于控制電壓源逆變器的方 法的各步驟。可選擇地，可以通過不具有所存儲的程序指令的狀態(tài)機(jī)或 者在一個或多個專用集成電路(ASIC)中實施一些或全部功能，其中每 種功能或者一些特定功能組合被實施為定制邏輯。另外，可以使用所述 兩種方法的組合。圖2是圖1中示出的逆變器電路的電路圖。該逆變器電路30是耦 合到AC電動機(jī)12的三相電路。更具體而言，該逆變器電路30包括電 壓源14、 16以及開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，該開關(guān)網(wǎng)絡(luò)的第一輸入端被耦合到所述電 壓源14、 16，其輸出端被配置成耦合到該AC電動機(jī)12。雖然所述電壓 源14、 16被顯示為具有兩個串聯(lián)源(例如第一串聯(lián)源14和第二串聯(lián)源 16)的分布式直流(DC)鏈，但是也可以使用單個電壓源。所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)包括三對串聯(lián)開關(guān)，其具有對應(yīng)于每一相的反并聯(lián)二 極管(即與每個開關(guān)反并聯(lián))。每一對所述串聯(lián)開關(guān)包括第一開關(guān)18、 22和26以及第二開關(guān)20、 24和28,所述第一開關(guān)的第一端子一皮耦合 到電壓源14、 16的正電極，所述第二開關(guān)的第一端子被耦合到電壓源14、 16的負(fù)電極，并且其第二端子分別被耦合到第一開關(guān)18、 22和26 的第二端子。雖然沒有示出，但是所述調(diào)制器31 (圖1)還可以監(jiān)視所 述逆變器電路30的開關(guān)循環(huán)和輸出電壓(例如用于附加的調(diào)制技術(shù))。圖3是說明相占空比與脈寬之間的關(guān)系的波形42，其可用于理解圖 1中示出的電壓源逆變器系統(tǒng)。示出了理想的占空比40和根據(jù)一個實施 例所修改的占空比42。所述最小和最大脈寬(dmin、 dmax)描繪了所述 輸出電壓失真范圍的邊界。例如，所述輸出電壓失真范圍低于所述最小 脈寬(dmin)并且高于所述最大脈寬(dmax)，以及分別受到所述最小可 實現(xiàn)占空比(例如離散的0)和最大可實現(xiàn)占空比(例如離散的1)的 限制。在該實施例中，所述低限幅值(dclipL。wer)是所述最小可實現(xiàn)占空 比(離散的0 )與最小脈寬(dmm )之間的中點(diǎn)，并且所述高限幅值(dclipUpper) 是所述最大脈寬(dmax)與最大可實現(xiàn)占空比(離散的1)之間的中點(diǎn)。圖4是根據(jù)本發(fā)明 一 個示例性實施例的用于控制電壓源逆變器的方 法100的流程圖。參考圖1和圖4，該電壓源逆變器具有輸出電壓失真 范圍。例如，該輸出電壓失真范圍處在最小可實現(xiàn)占空比(例如離散的 0)與最小脈寬(例如dmm)之間以及處在最大脈寬(dmax)與最大可實 現(xiàn)占空比(例如離散的1)之間。如在步驟105處所示，接收具有一定 占空比的第一信號。例如，所述調(diào)制器31接收來自所述控制器32的 PWM信號。所述占空比具有從所述最小可實現(xiàn)占空比(例如離散的O) 到所述最大可實現(xiàn)占空比(例如離散的1)的范圍。如在步驟110處所示，如果所述占空比處在所述輸出電壓失真范圍 內(nèi)并且小于第一限幅值(例如dclipL。wer)，則把該占空比修改為所述最 小可實現(xiàn)占空比(例如離散的O)。如在步驟115處所示，如果滿足以 下條件則把所述占空比修改為所述最小和最大脈寬當(dāng)中的更接近的那 一個所述占空比處在所述輸出電壓失真范圍內(nèi)；所述占空比大于或等 于第一限幅值；并且所述占空比小于或等于第二限幅值。第二限幅值(例 如cUpUpper)大于第一限幅值(例如dclipL。wer)。在一個實施例中，如果 所述占空比處在所述輸出電壓失真范圍內(nèi)并且大于或等于第一限幅值， 則把該占空比修改為所述最小脈寬；以及如果所述占空比處在所述輸出 電壓失真范圍內(nèi)并且小于或等于第二限幅值，則把該占空比修改為所述 最大脈寬。第一限幅值可以被選擇成大約是所述最小可實現(xiàn)占空比與最 小脈寬之間的中點(diǎn)，以及第二限幅值可以被選擇成大約是所述最大可實現(xiàn)占空比與最大脈寬之間的中點(diǎn)。如在步驟120處所示，如果所述占空比處在所述輸出電壓失真范圍內(nèi)并且大于第二限幅值，則把該占空比修改為所述最大可實現(xiàn)占空比。如在步驟125處所示，(例如通過調(diào)制器31 )向所述電壓源逆變器發(fā)送 第二信號。該第二信號包括所述占空比(基于先前的步驟是經(jīng)過修改或 未經(jīng)修改的)。例如，如果所述占空比處在所述輸出電壓失真范圍之外， 則第一信號的占空比被保留在第二信號中。在一個實施例中，所述第一 和第二信號是用于控制所述逆變器電路30的開關(guān)網(wǎng)絡(luò)的DPWM信號。 所述電壓源逆變器具有與所述輸出電壓失真范圍(例如在所述最小 可實現(xiàn)占空比與最小脈寬之間)相關(guān)聯(lián)的第一平均輸出電壓。另外，該 電壓源逆變器具有與所述輸出電壓失真范圍(例如在所述最大脈寬與最 大可實現(xiàn)占空比之間)相關(guān)聯(lián)的第二平均輸出電壓。在該實施例中，如 果所述占空比大于或等于所述最小可實現(xiàn)占空比并且該占空比小于所 述最小脈寬，則保持該第一平均輸出電壓。另外，如果所述占空比大于 所述最大脈寬并且該占空比小于或等于所述最大可實現(xiàn)占空比，則保持 該第二平均輸出電壓。該電壓源逆變器可以包括一個開關(guān)電路(例如逆變器電路30的開關(guān)網(wǎng)絡(luò))，并且所述最小和最大脈寬是基于防止該開 關(guān)電3各的短3各。圖5是根據(jù)本發(fā)明另 一 個示例性實施例的用于控制電壓源逆變器的 方法200的流程圖。參考圖1和圖5，如在步驟205處所示，(例如通 過調(diào)制器31 )接收具有一定占空比的第一信號。所述占空比具有從所述 最小可實現(xiàn)占空比(例如離散的0)到所述最大可實現(xiàn)占空比(例如離 散的1)的范圍。如在步驟210處所示，如果所述占空比處在第一失真 范圍內(nèi)，則修改該占空比以把第一平均輸出電壓保持在第一失真范圍 內(nèi)。在一個實施例中，如果所述占空比處在第一失真范圍內(nèi)并且小于第 一失真范圍內(nèi)的限幅值(例如dclipL。wer),則把該占空比修改為所述最 小可實現(xiàn)占空比；以及如果所述占空比處在第 一失真范圍內(nèi)并且大于或 等于該限幅值，則把該占空比修改為所述最小占空比。該限幅值(例如 dciipL。wer)可以被選擇成大約是所述最小可實現(xiàn)占空比與最小脈寬之間的 中點(diǎn)。在另一個實施例中，如果所述占空比大于或等于所述最小可實現(xiàn) 占空比并且該占空比小于所述限幅值，則把該占空比修改為該最小可實 現(xiàn)占空比；以及如果所述占空比大于或等于該限幅值并且該占空比小于所述最小脈寬，則把該占空比修改為該最小脈寬。如在步驟215處所示，如果所述占空比處在第二失真范圍內(nèi)，則修改該占空比以把第二平均輸出電壓保持在第二失真范圍內(nèi)。在一個實施 例中，如果所述占空比處在第二失真范圍內(nèi)并且小于或等于第二失真范圍內(nèi)的限幅值(例如dclipUpper),則把該占空比修改為所述最大脈寬； 以及如果所述占空比處在第二失真范圍內(nèi)并且大于該限幅值，則把該占 空比修改為所述最大可實現(xiàn)占空比。在另一個實施例中，如果所述占空 比大于所述最大脈寬并且該占空比小于所述限幅值，則把該占空比修改 為該最大脈寬；以及如果所述占空比大于該限幅值并且該占空比小于或 等于所述最大可實現(xiàn)占空比，則把該占空比修改為該最大可實現(xiàn)占空 比。如在步驟220處所示，向所述電壓源逆變器提供第二信號。該第二 信號包括所述占空比。例如，如果所述占空比處在第一失真范圍之外并且處在第二失真范圍之外(例如在d皿n與d:nax之間)，則第一信號的占 空比被保留在第二信號中。雖然在上面的詳細(xì)描述中給出了至少 一 個示例性實施例，但是應(yīng)當(dāng) 認(rèn)識到，存在多種變型。還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，所述一個或多個示例性實施例 僅僅是例子，而不打算以任何方式限制本發(fā)明的范圍、適用性或配置。 更確切地說，前面的詳細(xì)描述將為本領(lǐng)域技術(shù)人員提供用于實施所述一 個或多個示例性實施例的方便的路線圖。應(yīng)當(dāng)理解，在不背離所附權(quán)利 要求書及其等效法律表述中所闡述的本發(fā)明的范圍的情況下，可以在元 件的功能和布置方面做出各種改變。
權(quán)利要求
1、一種用于控制電壓源逆變器的方法，該電壓源逆變器具有最小和最大脈寬以及處在所述最小和最大脈寬之外的輸出電壓失真范圍，該方法包括接收具有一定占空比的第一信號，所述占空比具有從最小可實現(xiàn)占空比到最大可實現(xiàn)占空比的范圍；如果第一信號的占空比處在所述輸出電壓失真范圍之內(nèi)并且小于第一限幅值，則產(chǎn)生第二信號，該第二信號具有所述最小可實現(xiàn)占空比；如果第一信號的占空比處在所述輸出電壓失真范圍之內(nèi)并且該第一信號的占空比大于或等于第一限幅值或者該第一信號的占空比小于或等于第二限幅值，則產(chǎn)生第三信號，該第三信號具有所述最小和最大脈寬當(dāng)中的更接近第一信號的占空比的那一個，該第二限幅值大于第一限幅值；如果第一信號的占空比處在所述輸出電壓失真范圍之內(nèi)并且大于第二限幅值，則產(chǎn)生第四信號，該第四信號具有所述最大可實現(xiàn)占空比；以及把所述第二、第三和第四信號的其中之一發(fā)送到所述電壓源逆變器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，產(chǎn)生第三信號的所述步驟 包括如果笫一信號的占空比處在所述輸出電壓失真范圍內(nèi)并且大于或 等于第一限幅值，則把第一信號的占空比修改為所述最小脈寬；以及如果第一信號的占空比處在所述輸出電壓失真范圍內(nèi)并且小于或 等于第二限幅值，則把第 一信號的占空比修改為所述最大脈寬。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括如果第一信號的占空比 處在所述輸出電壓失真范圍之外，則保留所述占空比。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括把第一限幅值選擇成大約是所述最小可實現(xiàn)占空比與最小脈寬之 間的中點(diǎn)；把第二限幅值選擇成大約是所述最大可實現(xiàn)占空比與最大脈寬之 間的中點(diǎn)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一、第二、第三和第四信號是不連續(xù)脈寬調(diào)制(DPWM)信號。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述電壓源逆變器具有與 在所述最小可實現(xiàn)占空比與最小脈寬之間的輸出電壓失真范圍相關(guān)聯(lián) 的第一平均輸出電壓，并且具有與在所述最大脈寬與最大可實現(xiàn)占空比 之間的輸出電壓失真范圍相關(guān)聯(lián)的第二平均輸出電壓；并且其中該方法 還包括如果第一信號的占空比大于或等于所述最小可實現(xiàn)占空比并且第 一信號的占空比小于所述最小脈寬，則保持該第一平均輸出電壓；以及如果第一信號的占空比大于所述最大脈寬并且第一信號的占空比 小于或等于所述最大可實現(xiàn)占空比，則保持該第二平均輸出電壓。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述電壓源逆變器包括開 關(guān)電路；并且其中，所述最小和最大脈寬是基于防止該開關(guān)電路的短路。
8、 一種用于控制電壓源逆變器的方法，該電壓源逆變器具有最小 和最大脈寬、小于該最小脈寬的第一失真范圍以及大于該最大脈寬的第 二失真范圍，該方法包括接收具有一定占空比的第一信號；如果第一信號的占空比處在第一失真范圍內(nèi)，則產(chǎn)生第一修改占空 比，該第 一修改占空比被配置成把第 一平均輸出電壓保持在第 一失真范 圍內(nèi)；如果第一信號的占空比處在第二失真范圍內(nèi)，則產(chǎn)生第二修改占空 比，該第二修改占空比被配置成把第二平均輸出電壓保持在第二失真范 圍內(nèi)；把第二信號提供給所述電壓源逆變器，該第二信號包括所述第一和 第二占空比的其中之一。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述占空比具有從最小可 實現(xiàn)占空比到最大可實現(xiàn)占空比的范圍；并且其中，產(chǎn)生第一修改占空 比的所述步驟包括如果第一信號的占空比處在第一失真范圍內(nèi)并且小于第一失真范 圍內(nèi)的限幅值，則基于所述最小可實現(xiàn)占空比來產(chǎn)生第一修改占空比； 以及如果第一信號的占空比處在第一失真范圍內(nèi)并且大于或等于該限 幅值，則基于所述最小脈寬來產(chǎn)生第一修改占空比。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，第一信號的所述占空比具 有從最小可實現(xiàn)占空比到最大可實現(xiàn)占空比的范圍；并且其中，產(chǎn)生第 二修改占空比的所述步驟包括如果第一信號的占空比處在第二失真范圍內(nèi)并且小于或等于第二 失真范圍內(nèi)的限幅值，則基于所述最大脈寬來產(chǎn)生第二修改占空比；以 及如果所述占空比處在第二失真范圍內(nèi)并且大于該限幅值，則基于所 述最大可實現(xiàn)占空比來產(chǎn)生笫二修改占空比。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括把所述限幅值選擇成 大約是所述最小可實現(xiàn)占空比與所述最小脈寬之間的中點(diǎn)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，第一信號的所述占空比具 有從最小可實現(xiàn)占空比到最大可實現(xiàn)占空比的范圍；并且其中，產(chǎn)生第 一修改占空比的所述步驟包括如果第一信號的占空比大于或等于所述最小可實現(xiàn)占空比并且第 一信號的占空比小于限幅值，則基于該最小可實現(xiàn)占空比來產(chǎn)生第一修 改占空比，其中該限幅值處在第一失真范圍內(nèi)；以及如果第一信號的占空比大于或等于該限幅值并且第一信號的占空 比小于所述最小脈寬，則基于該最小脈寬來產(chǎn)生第一修改占空比。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括把所述限幅值選擇成 大約是所述最大脈寬與最大可實現(xiàn)占空比之間的中點(diǎn)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，第一信號的所述占空比具 有從最小可實現(xiàn)占空比到最大可實現(xiàn)占空比的范圍；并且其中，產(chǎn)生第 二修改占空比的所述步驟包括如果第一信號的占空比大于所述最大脈寬并且第一信號的占空比 小于限幅值，則基于該最大脈寬來產(chǎn)生第二修改占空比，其中該限幅值 處在第二失真范圍內(nèi)；以及如果第一信號的占空比大于該限幅值并且笫一信號的占空比小于 或等于所述最大可實現(xiàn)占空比，則基于該最大可實現(xiàn)占空比來產(chǎn)生第二 修改占空比。
15、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括如果第一信號的占空比 處在所述第 一和第二失真范圍之外，則把該占空比保留在第二信號中。
16、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述第一和第二信號是不連續(xù)脈寬調(diào)制(DPWM)信號。
17、 一種用于控制交流(AC)電動機(jī)的電壓源逆變器，該電壓源逆 變器具有失真范圍并且包括控制器，其具有輸入端和輸出端，所述控制器被配置成產(chǎn)生具有第 一占空比的第一信號；調(diào)制器，其輸入端被耦合到所述控制器的所述輸出端并且具有輸出 端，所述調(diào)制器被配置成執(zhí)行以下操作如果所述第一占空比處在所述失真范圍內(nèi)，則產(chǎn)生被配置成保 持所述電壓源逆變器的平均輸出電壓的第二占空比；以及 產(chǎn)生具有所述第二占空比的第二信號；以及端被配置成耦合到所述AC電動機(jī)，所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)被配置成響應(yīng)于所述 第二信號而產(chǎn)生到所述AC電動機(jī)的輸出電壓。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的電壓源逆變器，其中，所述第一占空比 具有從最小可實現(xiàn)占空比到最大可實現(xiàn)占空比的范圍；其中，所述電壓 源逆變器具有最小和最大脈寬；并且其中，所述調(diào)制器還被配置成執(zhí)行 以下操作如果所述第一占空比大于或等于所述最小可實現(xiàn)占空比并且所述 第一占空比小于第一限幅值，則基于所述最小可實現(xiàn)占空比來產(chǎn)生所述 第二占空比，其中所述第一限幅值處在所述失真范圍內(nèi)；如果所述第一占空比大于或等于所述第一限幅值并且所述第一占 空比小于所述最小脈寬，則基于所述最小脈寬來產(chǎn)生所述第二占空比；如果所述第一占空比大于所述最大脈寬并且所述第一占空比小于 或等于第二限幅值，則基于所述最大脈寬來產(chǎn)生所述第二占空比，其中 所述第二限幅值大于所述第一限幅值并且處在所述失真范圍內(nèi)；以及如果所述第一占空比大于所述第二限幅值并且所述第一占空比小于或等于所述最大可實現(xiàn)占空比，則基于所述最大可實現(xiàn)占空比來產(chǎn)生 所述第二占空比。
19、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的電壓源逆變器，其中，所述第一限幅值 大約是所述最小可實現(xiàn)占空比與所述最小脈寬之間的中點(diǎn)，并且其中所 述第二限幅值大約是所述最大脈寬與所述最大可實現(xiàn)占空比之間的中點(diǎn)。
20、根據(jù)權(quán)利要求17所述的電壓源逆變器，其中，所述笫一和第二 信號是不連續(xù)脈寬調(diào)制信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了用來減少電驅(qū)動器中的PWM電壓失真的方法和設(shè)備。所述方法包括接收具有一定占空比的第一信號，所述占空比具有在最小與最大可實現(xiàn)占空比之間的范圍；如果所述占空比處在失真范圍之內(nèi)并且小于第一限幅值，則基于所述最小可實現(xiàn)占空比來產(chǎn)生第二占空比；如果所述占空比處在所述失真范圍之內(nèi)并且處在第一與第二限幅值之間，則基于所述最小和最大脈寬當(dāng)中的更接近的那一個來產(chǎn)生第二占空比；如果所述占空比處在所述失真范圍之內(nèi)并且大于第二限幅值，則基于所述最大可實現(xiàn)占空比來產(chǎn)生第二占空比；以及把具有第二占空比的第二信號發(fā)送到所述電壓源逆變器。
文檔編號H02M7/48GK101252323SQ20081008124
公開日2008年8月27日 申請日期2008年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月20日
發(fā)明者B·A·維爾奇科, B·裴, S·E·舒爾茨, S·希蒂 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司