一種三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制方法及裝置，其中，所述三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制方法包括：獲取交流側(cè)的三相電壓Va、Vb、Vc，直流側(cè)電壓Vdc以及開關(guān)管的開關(guān)周期；根據(jù)所述交流側(cè)的三相電壓Va、Vb、Vc，確定其所在扇區(qū)；根據(jù)所述交流側(cè)的三相電壓Va、Vb、Vc，直流側(cè)電壓Vdc以及開關(guān)管的開關(guān)周期，獲取開關(guān)管的導(dǎo)通時間；根據(jù)所述三相電壓Va、Vb、Vc所在扇區(qū)與所述開關(guān)管的導(dǎo)通時間，控制開關(guān)管的打開或關(guān)閉。采用本發(fā)明提及的三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制方法及裝置不但可以簡化開關(guān)管的控制算法，簡化開關(guān)管的控制流程，減小開關(guān)損耗，還可以較容易的實現(xiàn)三相交錯電路。
【專利說明】一種三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及三相全橋拓?fù)涞目刂啤炯夹g(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有的三相全橋拓?fù)涞沫h(huán)路開關(guān)控制方法中，通常采用分別控制各個開關(guān)器件的打開與關(guān)閉來實現(xiàn)整個三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的脈寬調(diào)控。如圖1所示，為三相全橋拓?fù)潆娐穲D；該電路如果需要進(jìn)行脈寬控制，整個電路需要分別控制六個開關(guān)管的打開與關(guān)閉，才能夠?qū)崿F(xiàn)，從而使得整個開關(guān)管的控制較為復(fù)雜。尤其是在三相交錯并聯(lián)的復(fù)雜電路中，如果需要進(jìn)行脈寬調(diào)制，則需要分別控制各個并聯(lián)支路的六支開關(guān)管的打開與關(guān)閉，從而使得整個三相交錯并聯(lián)的電路的開關(guān)控制復(fù)雜，使得交錯并聯(lián)電路實現(xiàn)困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的實施例提供一種三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制方法及裝置。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案:
[0004]一種三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制方法，包括:
[0005]獲取交流側(cè)的三相電壓￥&、￥13、￥(3，直流側(cè)電壓￥(1(3以及開關(guān)管的開關(guān)周期；
[0006]根據(jù)所述交流側(cè)的三相電壓Va、Vb、Vc，確定其所在扇區(qū)；
[0007]根據(jù)所述交流側(cè)的三相電壓Va、Vb、Vc，直流側(cè)電壓Vdc以及開關(guān)管的開關(guān)周期，獲取開關(guān)管的導(dǎo)通時間；
[0008]根據(jù)所述三相電壓Va、Vb、Vc所在扇區(qū)與所述開關(guān)管的導(dǎo)通時間，控制開關(guān)管的打開或關(guān)閉。
[0009]一種三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制裝置，包括:
[0010]信息獲取單元，用于獲取交流側(cè)的三相電壓Va、Vb、Vc，直流側(cè)電壓Vdc以及開關(guān)管的開關(guān)周期；
[0011]確定單元,用于根據(jù)所述交流側(cè)的三相電壓Va、Vb、Vc,確定其所在扇區(qū)；
[0012]導(dǎo)通時間獲取單元，用于根據(jù)所述交流側(cè)的三相電壓Va、Vb、Vc，直流側(cè)電壓Vdc以及開關(guān)管的開關(guān)周期，獲取開關(guān)管的導(dǎo)通時間；
[0013]開關(guān)控制單元，用于根據(jù)所述三相電壓Va、Vb、Vc所在扇區(qū)與所述開關(guān)管的導(dǎo)通時間，控制開關(guān)管的打開或關(guān)閉。
[0014]本發(fā)明提供的一種三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制方法及裝置，通過獲取交流側(cè)的三相電壓Va、Vb、Vc，直流側(cè)電壓Vdc以及開關(guān)管的開關(guān)周期；根據(jù)所述交流側(cè)的三相電壓Va、Vb、Vc，確定其所在扇區(qū)；根據(jù)所述交流側(cè)的三相電壓Va、Vb、Vc，直流側(cè)電壓Vdc以及開關(guān)管的開關(guān)周期，獲取開關(guān)管的導(dǎo)通時間；根據(jù)所述三相電壓Va、Vb、Vc所在扇區(qū)與所述開關(guān)管的導(dǎo)通時間，控制開關(guān)管的打開或關(guān)閉。采用本發(fā)明提及的三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制方法及裝置不但可以簡化開關(guān)管的控制算法，簡化開關(guān)管的控制流程，還可以較容易的實現(xiàn)三相交錯電路。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為一種三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的電路圖；
[0016]圖2為本發(fā)明實施例提供的一種三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制方法的流程圖；
[0017]圖3為本發(fā)明實施例提供的一種三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
[0018]圖4為本發(fā)明實施例提供的一種三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制方法的扇區(qū)劃分圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例提供的一種三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制方法及裝置進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0020]如圖2所示，為本發(fā)明實施例提供的一種三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制方法；該方法包括:
[0021]S1:獲取交流側(cè)的三相電壓￥&、￥13、￥(3，直流側(cè)電壓￥(1(3以及開關(guān)管的開關(guān)周期；
[0022]S2:根據(jù)所述交流側(cè)的 三相電壓Va、Vb、Vc，確定其所在扇區(qū)；
[0023]S3:根據(jù)所述交流側(cè)的三相電壓Va、Vb、Vc，直流側(cè)電壓Vdc以及開關(guān)管的開關(guān)周期，獲取開關(guān)管的導(dǎo)通時間；
[0024]S4:根據(jù)所述三相電壓Va、Vb、Vc所在扇區(qū)與所述開關(guān)管的導(dǎo)通時間，控制開關(guān)管的打開或關(guān)閉。
[0025]需要說明的是，該方法還包括:
[0026]預(yù)設(shè)基準(zhǔn)相為A相，或為B相，C相；
[0027]基于所述基準(zhǔn)相進(jìn)行劃分扇區(qū)劃分。扇區(qū)劃分依據(jù)為:當(dāng)Va≥0、Vb〈0、Vc>0時，為第一扇區(qū)；當(dāng)Va>0、Vb〈0、Vc ≤O為第二扇區(qū)；當(dāng)VaXKVb≥0、Vc〈0時，為第三扇區(qū)；當(dāng)Va≤0、Vb>0、Vc〈0時，為第四扇區(qū)；iVa〈0、Vb>0、Vc≥O時，為第五扇區(qū)；iVa〈0、Vb≤O、Vc>0時，為第六扇區(qū)。所述扇區(qū)劃分實例具體可以參見附圖4所示，該附圖以A相電壓為基準(zhǔn)。
[0028]還需要說明的是，該方法還包括:
[0029]根據(jù)所述劃分的各個扇區(qū)，確定各個扇區(qū)中各個開關(guān)管的占空比以及該扇區(qū)內(nèi)持續(xù)關(guān)閉或者該扇區(qū)內(nèi)持續(xù)打開的開關(guān)管。
[0030]以上所述導(dǎo)通時間為開關(guān)管的占空比與開關(guān)周期積。
[0031]以下結(jié)合附圖1中三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的電路對本發(fā)明所述三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制方法的工作原理進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0032]設(shè)附圖1中SA1，SB1，SCI, SA1，，SB1’，SCI’為開關(guān)管，所述開關(guān)管可以為MOSFET或帶二極管的IGBT。所述附圖1中的電路中電感都工作于電流連續(xù)模式，sal表示SAl管的占空比，其下管SA1’與上管SAl互補開關(guān)；其余橋臂sbl表示SBl管的占空比，其下管SBr與上管SBl互補開關(guān)；scl表示SCl管的占空比，其下管SCI’與上管SCl互補開關(guān)。所述互補開關(guān)忽略了死區(qū)，該死區(qū)是為了避免上下管同時導(dǎo)通而引起短路。所述死區(qū)是指上下管在互補開關(guān)過程中上管即將打開，下管即將關(guān)閉的時刻，將上下開關(guān)管同時關(guān)閉的保護(hù)時段；或者，上管即將關(guān)閉，下管即將打開的時刻，將上下開關(guān)管同時關(guān)閉的保護(hù)時段。
[0033]經(jīng)過以上保護(hù)時段之后，對應(yīng)開關(guān)管打開。
[0034]交流側(cè)VA，VB, VC電壓以及扇區(qū)劃分如下附圖4所示，以A相為基準(zhǔn)，[O, Ji /3)為第一扇區(qū)，[π/3,2π/3)為第二扇區(qū)，[2π/3, π )為第三扇區(qū)，[ji，43i/3)為第四扇區(qū)，[4 π /3,5 π /3)為第五扇區(qū)，[5 π /3, η )為第六扇區(qū)；
[0035]例如:依照本發(fā)明提供的控制方法可以獲取到當(dāng)電路在第一扇區(qū)工作時，Vb電壓最低，且為負(fù)，不考慮死區(qū)及其他損耗的情況下，可以根據(jù)scl= (Vc-Vb)/Vdc，saI=(Va-Vb)/Vdc獲取占空比，以及SB1=0，SCI，SAl分別按PWM工作，即按照所述獲取到開關(guān)管的導(dǎo)通時間分別對SBl，SCl，SAl進(jìn)行開關(guān)控制；其中，SBl=O表示開關(guān)管SBl在第一扇區(qū)的導(dǎo)通時間內(nèi)一直關(guān)閉，則與所述SBl互補的SB1’則對應(yīng)的一直打開，無需控制；只有其余兩個橋臂的兩個開關(guān)分別按PWM工作，即按照PWM進(jìn)行打開或者關(guān)閉控制。
[0036]當(dāng)電路在第二扇區(qū)工作時，Va電壓最高，且為正，SAl=I, SBl, SCl分別按PWM工作，不考慮死區(qū)及其他損耗的情況下，sbl=l-(Va-Vb)/Vdc, scl=l_(Va-Vc)/Vdc ;其中，SAl=I表不開關(guān)管SAl在第二扇區(qū)的導(dǎo)通時間內(nèi)一直打開,則與所述SAl互補的SA1’則對應(yīng)一直關(guān)閉，無需控制；只有其余兩個橋臂的兩個開關(guān)分別按PWM工作，即按照PWM進(jìn)行打開或者關(guān)閉控制。
[0037]當(dāng)電路在第三扇區(qū)工作時:Vc電壓最低，且為負(fù)，SC1=0，SA1，SBl分別按PWM工作，不考慮死區(qū)及其他損耗的情況下，sal= (Va-Vc)/Vdc, sbl= (Vb-Vc)/Vdc ；
[0038]當(dāng)電路在第四扇區(qū)工作時，Vb電壓最高，且為正，SB1=1，SC1，SA1分別按PWM工作，不考慮死區(qū)及其他損耗的情況下，Scl=1-(Vb-Vc)/Vdc, sal=l_(Vb-Va)/Vdc ；
[0039]當(dāng)電路在第五扇區(qū)工作時:Va電壓最低，且為負(fù)，SA1=0，SB1，SCl分別按PWM工作，不考慮死區(qū)及其他損耗的情況下，sbI=(Vb-Va)/Vdc, scl= (Vc-Va)/Vdc ；
[0040]當(dāng)電路在第六扇區(qū)工作時，Vc電壓最高，且為正，SCl=I, SAl, SBl分別按PWM工作，不考慮死區(qū)及其他損耗的情況下，sal=l-(Vc-Va)/Vdc, sbl=l_(Vc-Vb)/Vdc。
[0041]本發(fā)明提供的三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制方法與傳統(tǒng)三相矢量控制方法相比，每個開關(guān)周期里，只有兩電壓絕對值較低的橋臂開關(guān)動作，減少了開關(guān)損耗，尤其是在功率因數(shù)較高的工作狀態(tài)下?lián)p耗減小更加明顯，而且，由于每次每次控制開關(guān)打開關(guān)閉的只有兩只開關(guān)管動作，所以可以更容易的控制開關(guān)動作時序以便更加容易實現(xiàn)交錯并聯(lián)。
[0042]如圖3所示，為本發(fā)明實施例提供的一種三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；該裝置包括:
[0043]信息獲取單元301，用于獲取交流側(cè)的三相電壓Va、Vb、Vc，直流側(cè)電壓Vdc以及開關(guān)管的開關(guān)周期；
[0044]確定單元302，用于根據(jù)所述交流側(cè)的三相電壓Va、Vb、Vc，確定其所在扇區(qū)；
[0045]導(dǎo)通時間獲取單元303，用于根據(jù)所述交流側(cè)的三相電壓Va、Vb、Vc，直流側(cè)電壓Vdc以及開關(guān)管的開關(guān)周期，獲取開關(guān)管的導(dǎo)通時間；
[0046]開關(guān)控制單元304，用于根據(jù)所述三相電壓Va、Vb、Vc所在扇區(qū)與所述開關(guān)管的導(dǎo)通時間，控制開關(guān)管的打開或關(guān)閉。
[0047]需要說明的是，該裝置還包括:[0048]預(yù)設(shè)單元,用于預(yù)設(shè)基準(zhǔn)相為A相,或為B相，C相；
[0049]劃分單元，用于基于所述基準(zhǔn)相進(jìn)行劃分扇區(qū)劃分。
[0050]還需要說明的是，該裝置還包括:
[0051]信息選擇單元，用于獲取所述劃分的各個扇區(qū)中為負(fù)的最低相電壓或者為正的最聞相電壓；
[0052]所述開關(guān)控制單元，還用于根據(jù)所述各個扇區(qū)中為負(fù)的最低相電壓或者為正的最高相電壓，確定該扇區(qū)內(nèi)持續(xù)關(guān)閉或者該扇區(qū)內(nèi)持續(xù)打開的開關(guān)管；與所述確定的開關(guān)管為互補開關(guān)的對應(yīng)開關(guān)管的狀態(tài)與其相反。
[0053]本發(fā)明提供的一種三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制方法及裝置，通過獲取交流側(cè)的三相電壓Va、Vb、Vc，直流側(cè)電壓Vdc以及開關(guān)管的開關(guān)周期；根據(jù)所述交流側(cè)的三相電壓Va、Vb、Vc，確定其所在扇區(qū)；根據(jù)所述交流側(cè)的三相電壓Va、Vb、Vc，直流側(cè)電壓Vdc以及開關(guān)管的開關(guān)周期，獲取開關(guān)管的導(dǎo)通時間；根據(jù)所述三相電壓Va、Vb、Vc所在扇區(qū)與所述開關(guān)管的導(dǎo)通時間，控制開關(guān)管的打開或關(guān)閉。采用本發(fā)明提及的三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制方法及裝置不但可以簡化開關(guān)管的控制算法，簡化開關(guān)管的控制流程，還可以較容易的實現(xiàn)三相交錯電路。
[0054]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，包括如下步驟:(方法的步驟)，所述的存儲介質(zhì)，如:R0M/RAM、磁碟、光盤
坐寸ο
[0055]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制方法，其特征在于，該方法包括: 獲取交流側(cè)的三相電壓Va、Vb、Vc，直流側(cè)電壓Vdc以及開關(guān)管的開關(guān)周期； 根據(jù)所述交流側(cè)的三相電壓Va、Vb、Vc，確定其所在扇區(qū)； 根據(jù)所述交流側(cè)的三相電壓Va、Vb、Vc，直流側(cè)電壓Vdc以及開關(guān)管的開關(guān)周期，獲取開關(guān)管的導(dǎo)通時間； 根據(jù)所述三相電壓Va、Vb、Vc所在扇區(qū)與所述開關(guān)管的導(dǎo)通時間，控制開關(guān)管的打開或關(guān)閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制方法，其特征在于，該方法還包括: 預(yù)設(shè)基準(zhǔn)相為A相，或為B相，C相； 基于所述基準(zhǔn)相進(jìn)行劃分扇區(qū)劃分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制方法，其特征在于，該方法還包括: 根據(jù)所述劃分的各個扇區(qū)，確定各個扇區(qū)中各個開關(guān)管的占空比以及該扇區(qū)內(nèi)持續(xù)關(guān)閉或者該扇區(qū)內(nèi)持續(xù)打開的開關(guān)管。
4.一種三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制裝置，其特征在于，該裝置包括: 信息獲取單元，用于獲取交流側(cè)的三相電壓Va、Vb、Vc，直流側(cè)電壓Vdc以及開關(guān)管的開關(guān)周期； 確定單元，用于根據(jù)所述交流側(cè)的三相電壓Va、Vb、Vc,確定其所在扇區(qū)； 導(dǎo)通時間獲取單元，用于根據(jù)所述交流側(cè)的三相電壓Va、Vb、Vc,直流側(cè)電壓Vdc以及開關(guān)管的開關(guān)周期，獲取開關(guān)管的導(dǎo)通時間； 開關(guān)控制單元，用于根據(jù)所述三相電壓Va、Vb、Vc所在扇區(qū)與所述開關(guān)管的導(dǎo)通時間，控制開關(guān)管的打開或關(guān)閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制裝置，其特征在于，該裝置還包括: 預(yù)設(shè)單元，用于預(yù)設(shè)基準(zhǔn)相為A相，或為B相，C相； 劃分單元，用于基于所述基準(zhǔn)相進(jìn)行劃分扇區(qū)劃分。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三相全橋拓?fù)洵h(huán)路的開關(guān)控制裝置，其特征在于，該裝置的所述開關(guān)控制單元，還用于根據(jù)所述劃分的各個扇區(qū)，確定各個扇區(qū)中各個開關(guān)管的占空比以及該扇區(qū)內(nèi)持續(xù)關(guān)閉或者該扇區(qū)內(nèi)持續(xù)打開的開關(guān)管。
【文檔編號】H02M1/088GK103812310SQ201210439815
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月6日
【發(fā)明者】張文學(xué), 胡勇 申請人:北京動力源科技股份有限公司