一種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] 在永磁同步直流無刷電機(jī)的運轉(zhuǎn)過程中，通常需要采樣電機(jī)三相線圈的相電流來 實現(xiàn)對電機(jī)的閉環(huán)控制。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。
[0003]目前，在使用單電阻電流采樣方法對電機(jī)的相電流進(jìn)行采樣時，可通過控制絕緣 柵雙極型晶體管（InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)的開通或關(guān)斷來確定電機(jī) 的三相中與采樣電阻串聯(lián)的相，進(jìn)而通過微控制單元(MicrocontrollerUnit，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，通過采樣電阻 進(jìn)行電流采樣可以得到電機(jī)的三相中每個相對應(yīng)的電流。
[0004] 但實際操作中，在控制采樣電路中的IGBT開通或關(guān)斷后，電流需要一定的時間適 應(yīng)變化后的電路，可能會導(dǎo)致采樣電阻上的電流存在延時的情況，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。如果強(qiáng)行將不準(zhǔn)確或無效的采樣電流對 電機(jī)進(jìn)行控制，很可能會導(dǎo)致電機(jī)無法穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，控制效果較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請?zhí)峁┮环N電流采樣方法及空調(diào)設(shè)備，用于解決空調(diào)設(shè)備中由于采樣電流的 不準(zhǔn)確導(dǎo)致電機(jī)的控制效果較差的技術(shù)問題。
[0006]-方面，本申請一種電流采樣方法，包括以下步驟：
[0007]獲得電機(jī)的三個相電流在調(diào)制波對應(yīng)的PWM波中每個相電流對應(yīng)的高電平持續(xù)時 長;其中，所述PWM波的周期與所述調(diào)制波的周期相同；
[0008]根據(jù)所述高電平持續(xù)時長及所述調(diào)制波的周期，判斷通過所述電機(jī)的單電阻采樣 電路進(jìn)行的第η次采樣的采樣電流是否為有效電流，η為大于等于2的正整數(shù)；
[0009] 若所述第η次采樣對應(yīng)的采樣電流無效，將第η-1次采樣的采樣電流的電流估計值 作為所述第η次采樣的采樣電流。
[0010] 另一方面，本發(fā)明還公開一種空調(diào)設(shè)備，包括：
[0011] 獲取模塊，用于獲得電機(jī)的三個相電流在調(diào)制波對應(yīng)的PWM波中每個相電流對應(yīng) 的高電平持續(xù)時長;其中，所述PWM波的周期與所述調(diào)制波的周期相同；
[0012] 判斷模塊，用于根據(jù)所述高電平持續(xù)時長及所述調(diào)制波的周期，判斷通過所述電 機(jī)的單電阻采樣電路進(jìn)行的第η次采樣的采樣電流是否為有效電流，η為大于等于2的正整 數(shù)；
[0013]處理模塊，用于若確定所述第η次采樣對應(yīng)的采樣電流無效，將第η-1次采樣的采 樣電流的電流估計值作為所述第η次采樣的采樣電流。
[0014] 本申請中的上述一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下一種或多種技術(shù)效果：
[0015] 本申請中，在米用調(diào)制波對電機(jī)進(jìn)行調(diào)制的過程中，可以獲得電機(jī)的二個相電流 在于調(diào)制波對應(yīng)的PWM波中每個相電流對應(yīng)的高電平持續(xù)時長，從而根據(jù)高電平持續(xù)時長 及調(diào)制波的周期，可判斷通過電機(jī)的單電阻采樣電路進(jìn)行的第η次采樣的采樣電流是否為 有效電流，由于考慮了調(diào)制波的周期及高電平持續(xù)時長，從而使得調(diào)制波的周期內(nèi)能夠完 成對電流的米樣，獲得有效電流，以提尚確定的電機(jī)的二個相電流的準(zhǔn)確性，進(jìn)而較好地控 制電機(jī)。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明實施例中所采用的單電阻采樣電路；
[0017]圖2為本發(fā)明實施例中電流采樣方法的流程圖；
[0018] 圖3為本發(fā)明實施例中PWM波中死區(qū)的第一插入方式示意圖；
[0019] 圖4為本發(fā)明實施例中PWM波中死區(qū)的第二插入方式示意圖；
[0020] 圖5為本發(fā)明實施例中采樣點的示意圖；
[0021] 圖6為本發(fā)明實施例中空調(diào)設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0022] 本申請?zhí)峁┮环N電流采樣方法及空調(diào)設(shè)備，用于解決空調(diào)設(shè)備中由于采樣電流的 不準(zhǔn)確導(dǎo)致電機(jī)的控制效果較差的技術(shù)問題。
[0023]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案總體思路如下：
[0024] 本申請中，在采用調(diào)制波對電機(jī)進(jìn)行調(diào)制的過程中，可以獲得電機(jī)的三個相電流 在于調(diào)制波對應(yīng)的PWM波中每個相電流對應(yīng)的高電平持續(xù)時長，從而根據(jù)高電平持續(xù)時長 及調(diào)制波的周期，可判斷通過電機(jī)的單電阻采樣電路進(jìn)行的第η次采樣的采樣電流是否為 有效電流，由于考慮了調(diào)制波的周期及高電平持續(xù)時長，從而使得調(diào)制波的周期內(nèi)能夠完 成對電流的米樣，獲得有效電流，以提尚確定的電機(jī)的二個相電流的準(zhǔn)確性，進(jìn)而較好地控 制電機(jī)。
[0025] 下面結(jié)合附圖介紹本發(fā)明提供的方法。
[0026] 本發(fā)明實施例中的電機(jī)可以是永磁無刷直流電機(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)對應(yīng)的6個IGBT，其中，U相對應(yīng)電流輸入端U+和電流輸出 端U-，同理，V相對應(yīng)V+/V-，W相對應(yīng)W+/W-，而6個IGBT分別設(shè)置在每相對應(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U-為低電平，V-、W-為高電平時，IGBT中 電路a、e、f導(dǎo)通，電路b、c、d關(guān)斷，此時可以通過單電阻采樣電路采樣U相對應(yīng)的相電流，依 次類推，從而可獲得電機(jī)的三個相電流。
[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)明實施例提供一種電流采樣方法，該方法的流程描述如下。
[0032]S11:獲得電機(jī)的三個相電流在與調(diào)制波對應(yīng)的脈沖寬度調(diào)制（PulseWidth Modulation，PWM)波中每個相電流對應(yīng)的高電平持續(xù)時長;其中，P麗波的周期與調(diào)制波的 周期相同；
[0033]S12:根據(jù)高電平持續(xù)時長及調(diào)制波的周期，判斷通過電機(jī)的單電阻采樣電路進(jìn)行 的第η次采樣的采樣電流是否為有效電流，η為大于等于2的正整數(shù)；
[0034]S13:若第η次采樣對應(yīng)的采樣電流無效，將第η-1次采樣的采樣電流的電流估計值 作為第η次采樣的采樣電流。
[0035]本發(fā)明實施例中，空調(diào)設(shè)備中的單電阻采樣電路可以是如圖1所示的電路。
[0036] 可選的，當(dāng)采用調(diào)制波(如三角波)對電機(jī)進(jìn)行調(diào)制時，電機(jī)中的MCU控制計數(shù)器對 應(yīng)的計數(shù)值(記為TCNT)從0開始進(jìn)行加計數(shù)，一直計數(shù)到三角波的載波頻率對應(yīng)時間的一 半對應(yīng)的最大計數(shù)值(記為TC)。實際應(yīng)用中，在三角波的一個周期內(nèi)，當(dāng)計數(shù)器的計數(shù)值 TCNT=TC時，TCNT開始進(jìn)行減計數(shù)，當(dāng)TCNT減計數(shù)到0后，又從0開始加計數(shù)，進(jìn)入下一個計 數(shù)周期。
[0037]在實際應(yīng)用中，MCU在根據(jù)調(diào)制波(本發(fā)明實施例中以三角波為例）的載波頻率確 定計數(shù)器對應(yīng)的計數(shù)值時，所使用的計算關(guān)系為:計數(shù)值=調(diào)制波的周期/MCU的計數(shù)周期， 其中，MCU的計數(shù)周期=1/MCU的計數(shù)頻率，由此可得:計數(shù)值=調(diào)制波對應(yīng)的周期*MCU的計 數(shù)頻率。
[0038]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
)可計算出三角波的載波頻率對應(yīng)的時間的一半對應(yīng)的計數(shù)值，記為T。，則當(dāng)f= 4000Hz，可得出Tc = 125us。若MCU使用的計數(shù)頻率為48MHz，其計數(shù)周期對應(yīng)的時間為
*則根據(jù)"計數(shù)值=調(diào)制波對應(yīng)的周期/MCU的計數(shù)周期"即可確定載波頻 率在MCU的計數(shù)器中對應(yīng)的計數(shù)值=125/(1/48) = 125 * 48 = 6000，S卩6000就是三角波的載 波頻率在MCU的計數(shù)器中對應(yīng)的計數(shù)值，即載波頻率為4000Hz時，其對應(yīng)的MCU的最大計數(shù) 值TC= 6000。
[0039]可選的，在調(diào)制波（即本發(fā)明實施例中的三角波)的作用下，MCU將會自動產(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)，即在不考慮死區(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，則其對應(yīng)的下橋臂(如U-)為高電平。在不考慮死區(qū)補(bǔ)償影響的情況下，在電機(jī)的三 個相電流在該PWM波中對應(yīng)的三個高電平持續(xù)時長與其對應(yīng)的三個低電平持續(xù)時長之和為 該PWM波的周期。例如，對于三相中的U相來說，在PWM波中，U相的高電平持續(xù)時長與U相的低 電平持續(xù)時長之和即為PWM波的周期，U相的高電平持續(xù)時長除以PWM波的周期即為等于U相 對應(yīng)的占空比。本發(fā)明實施例中將三個高電平持續(xù)時長分別記為tu、tv、tw，其中，tu代表與 三相中U相對應(yīng)的高電平持續(xù)時長，同理，類似表述tv、tw均代表此意。
[0040]可選的，在確定三個相電流在PWM波中的高電平持續(xù)時長之后，可以根據(jù)高電平持 續(xù)時長、PWM波中死區(qū)的插入方式及電機(jī)的單電阻采樣電路中IGBT的開通時長和關(guān)斷時長， 設(shè)置第一采樣點和第二采樣點，進(jìn)而，可以根據(jù)第一采樣點及第二采樣點對電機(jī)進(jìn)行電流 米樣。
[0041]在實際應(yīng)用中，在確定三個后，按照"計數(shù)值=調(diào)制波的周期*MCU的計數(shù)頻率"，MCU可以確定三個相電流在PWM波中對應(yīng)的三個高電平持續(xù)時長中每個高電平持續(xù)時長在 計數(shù)器中對應(yīng)的計數(shù)值。
[0042]本發(fā)明實施例中，若將電機(jī)的三個相電流對應(yīng)的三個高電平持續(xù)時長在計數(shù)器中 對應(yīng)的計數(shù)值分別記作Tu、Tv、Tw，其中，Tu代表與高電平持續(xù)時長tu對應(yīng)的計數(shù)值，即三相中 U相對應(yīng)的計數(shù)值，同理，類似表述如T