CN103001577A - 具有死区开路补偿功能的驱动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有死区开路补偿功能的驱动器，依据电压命令及频率命令产生输出电压，其包括：逆变电路，接收直流电压并以脉冲宽度调制的方式运作使该驱动器输出输出电压与输出电流；输出电流检测电路，检测输出电流的电流值并产生对应的输出电流检测信号；及控制单元，依据电压命令与频率命令产生具有死区时间的逆变控制信号至逆变电路，使逆变电路运作；其中，控制单元依据相关于输出电流的输出电流检测信号以及死区时间，修正随着电压命令及频率命令变化的参考指令，以分别补偿输出电压、输出电流的振幅及波形平滑度。本发明可以达到降低成本及可适用于不同马达或不同驱动器的目的。

Description

具有死区开路补偿功能的驱动器

技术领域

本发明涉及一种驱动器，尤其涉及一种具有死区开路补偿功能的驱动器。

背景技术

现今应用于驱动马达运作同时控制马达转速的变频器(inverter)的控制技术，大略可广义分为纯量控制(scalar control)与向量控制(vector control)两种。虽然纯量控制在速度动态响应、控速比及控制精度等方面比向量控制较差，但由于纯量控制的控制架构简单、容易实现且比较不容易发散，因此在一些非伺服目的的工业应用上仍然被广泛采用。纯量控制亦即电压/频率控制(V/fcontrol)，也称为变压变频控制(variable voltage variable frequency control，VVVF)。一般而言，纯量控制是一种开回路的控制方法，不需要反馈马达的转速。其基本原理是根据转速命令调整马达供应电源的频率，亦即变频器的输出频率。因为马达的磁通大小与此电压与频率比值成正比，因此也必须调整变频器输出电压的大小，使得电压与马达运转频率的比值维持一定值，藉此达成维持磁通大小并控制转速的目的。

虽然电压/频率控制较容易实现，然而在低频轻载时，由于变频器的输出电压极小，再加上切换开关上的压降等等因素，造成变频器输出电压上的误差加剧，因此马达运转在低频轻载时的控制性能就变得较差。此外，在变频器驱动电路中，由于功率晶体管会有导通延迟(turn-on delay)与截止延迟(turn-off delay)的非理想现象，因此，实际上，功率晶体管并不会在输入命令到达后立即导通或截止。为了避免同一臂上两晶体管在非完全导通或截止状态下发生短路的情况，须要在上下臂晶体管导通与截止中间错开，延迟一段时间，此段时间称为死区时间(dead time)或称短路防止时间。

交流感应马达驱动器常利用脉冲宽度调制(Pulse width modulation，PWM)的技术来改变输出电压振幅与频率，以控制马达的转速。由于功率晶体管的架构，为防止功率晶体管同时导通，死区时间(dead time)的存在则是变频器操作时所必需的。然而，死区时间将使得实际输出电压与电压命令有所差异，更导致电流输出无法呈现平滑的弦波，也因此马达的转速将产生不连续的现象，若于无额外控制回路的情况下为避免此一现象，通常需要对脉冲宽度调制的死区做开路补偿。

图1A为公知变频器死区补偿的电路模块图，此种变频器的死区补偿方式为目前常用的补偿方式之一。如图所示，此一变频器10的死区补偿方式是利用检测一马达11的三相电流计算所需的死区补偿量。亦即，利用一电流检测电路12检测该马达11的输入电源电流，也就是该变频器10的三相输出电流。该三相输出电流由一死区补偿模块13接收该变频器10的三相输出电流，并根据该三相电流的极性，在每一相的脉冲宽度调制(PWM)参考命令值，加上或减去(视电流极性而定)一个修正量，使得产生的死区补偿量为一与电流同相位的梯形补偿曲线。此种变频器的死区补偿方式具有计算简单的优点，但其缺点是电压补偿量与梯形斜率会偏离理想值，导致输出电流波形激变，使得马达在转动时会产生忽快忽慢的转速不连续现象，此种失真现象在低频轻载时(特别是1Hz以下的轻载甚至无载运转)会特别明显。

为了改善上述所提的马达运转在低频轻载时的输出电流波形激变现象，另一种目前常用的补偿方式描述如下。图1B为另一公知变频器死区补偿的电路模块图。此种变频器的死区补偿方式为采用电压反馈的死区补偿方式。亦即，此种变频器的死区补偿方式除了采用上述的补偿方式外，另外再增加一电压检测电路14。该电压检测电路14用以检测该变频器10的三相输出电压，并且求出其瞬时的电压输出差量。并根据该电压输出差量以及所检测到的三相电流极性，求出电压补偿量及其补偿量的方向。此种以电压反馈方式进行死区补偿的方式，输出电流的波形接近纯弦波，为平滑的补偿曲线。相较于第一种变频器死区补偿方式(如图1A)的补偿量为一梯形，除了造成在高电压输出时梯形的转折点处会产生电流激变外，也由于梯形的补偿量与真实补偿量不一致，将产生电压补偿过大的问题。因此，此种变频器的死区补偿方式除了可得到高准确度补偿量的优点外，更可得到几乎无失真的弦波电流，以改善马达运转在低频轻载时的输出电流波形激变现象。但其缺点是为了直接检测以求出电压输出差量，必须额外增加该电压检测电路14，故需要增加额外硬件电路的成本。

由于现有技术与方法皆以电压输出与实际命令值不同的观点，来企图补偿死区造成的影响，使电流输出更近似于正弦波，然而这些方法将会造成电压补偿量与梯形斜率会偏离理想值，导致输出电流波形激变，使得马达在转动时会产生忽快忽慢的转速不连续现象，或是增加额外硬件电路的成本。

因此，如何开发一种可解决现有技术的高成本及容易受到频率影响而使得补偿失准的具有死区开路补偿功能的驱动器，实为目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有死区开路补偿功能的驱动器，其可通过直接反馈输出电流以补偿死区造成的影响，使电流输出更近似于正弦波及与频率命令所表示的频率同步的方法，以达到降低成本及可适用于不同马达或不同驱动器的目的。

为达上述目的，本发明的一较广义实施态样为提供一种具有死区开路补偿功能的驱动器，依据电压命令及频率命令产生输出电压以驱动负载，其包括：逆变电路，接收直流电压并以脉冲宽度调制的方式运作使驱动器输出输出电压与输出电流至负载；输出电流检测电路，连接于输出电流的电流回路上，以检测输出电流的电流值并产生对应的输出电流检测信号；以及控制单元，连接于逆变电路与输出电流检测电路，依据电压命令与频率命令产生具有死区时间的逆变控制信号至逆变电路，使逆变电路以脉冲宽度调制的方式运作；其中，控制单元依据相关于输出电流的输出电流检测信号以及死区时间，修正随着电压命令及频率命令变化的参考指令，以分别补偿输出电压、输出电流的振幅及波形平滑度。

本发明的有益效果在于，本发明的具有死区开路补偿功能的驱动器仅通过电流反馈即可将输出电压及输出电流的振幅及波型修补完成，控制单元的控制模块可以利用例如数字信号处理器或脉冲宽度调制控制器的程序实现，无需增加额外硬件，可同时达到节省成本的目的。此外，本发明的具有死区开路补偿功能的驱动器与系统参数无关，因此可通用于不同马达或不同驱动器，亦无需事先的校正或调整的步骤，因此在驱动器的调机步骤上将会更加的简易。

附图说明

图1A：为为公知变频器死区补偿的电路模块图。

图1B：为另一公知变频器死区补偿的电路模块图。

图2A：为本发明较佳实施例的具有死区开路补偿功能的驱动器的电路示意图。

图2B：为本发明较佳实施例的控制单元的控制模块示意图。

图3～图5：为电压命令、波形修补信号、振幅修补信号、次参考指令及输出电流中的一相的波形时序示意图。

其中，附图标记说明如下：

变频器：10

电流检测电路：12

死区补偿模块：13

电压检测电路：14

具有死区开路补偿功能的驱动器：2

整流电路：21

逆变电路：22

第一～第三相输出电流检测电路：23a～23c

控制单元：24

控制单元的控制模块：24B

平滑修正模块：241

第一～第三相平滑修正模块：241a～241c

振幅修正模块：242

加法模块：243

第一～第三相加法模块：243a～243c

脉冲宽度调制模块：244

参考指令产生模块：245

滤波电路：25负载(马达)：11、3

总线电容：C_b

第一～第三电容：C₁～C₃

第一～第三电感：L₁～L₃

接地端：G1

死区时间：Td

第一～第六开关元件：S₆～S₁

直流电压：V_b

电压命令：V_cm

第一～第三相参考指令：V_cm1～V_cm3

频率命令：f_cm

第一～第三相次参考指令：V_m1～V_m3

第一～第三相输入电压：V_in1～V_in3

第一～第三相输出电压：V_o1～V_o3

第一～第三相调制电压：V_k1～V_k3

第一～第三相输出电流：I_o1～I_o3

第一～第三相振幅修补信号：V_c1～V_c3

第一～第三相波形修补信号：V_t1～V_t3

第一～第六逆变控制信号：V_g1～V_g6

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。

请参阅图2A与图2B，其中图2A为本发明较佳实施例的具有死区开路补偿功能的驱动器的电路示意图，而图2B为本发明较佳实施例的控制单元的控制模块示意图。图2A所示，本发明的具有死区开路补偿功能的驱动器2的输入侧接收电力供应系统(图中未标示)所提供的单相或三相输入电压(市电)V_in1～V_in3，而驱动器2的输出侧连接于负载3，例如马达。运作时，驱动器2会依据电压命令V_cm(voltage command)及频率命令f_cm将输入电压V_in转换为相同于电压命令V_cm所表示的电压值及频率命令f_cm所表示的频率值的单相或三相输出电压V_o1～V_o3，以驱动马达运作，使马达的转速随着该电压命令V_cm及该频率命令f_cm变化以达到马达转速控制的目的。其中，电压命令V_cm及频率命令f_cm可以由控制面板(未图示)产生，用户可通过控制面板(未图示)输入欲使马达运转的转速设定值后，例如500rpm，再由控制面板(未图示)依据该转速设定值产生对应数值的电压命令V_cm及频率命令f_cm。

于本实施例中，本发明的具有死区开路补偿功能的驱动器2包含：整流电路21、逆变电路22、输出电流检测电路23a～23c、控制单元24、滤波电路25以及总线电容C_b，其中，整流电路21的直流侧连接于总线电容C_b与逆变电路22，用以将输入电压V_in1～V_in3整流并产生一直流电压V_b(总线电压)至总线电容C_b与逆变电路22。总线电容C_b连接于整流电路21的直流侧与逆变电路22的电源输入侧，用以消除直流电压V_b的高频噪声。

于本实施例中，逆变电路22的电源输入侧连接于总线电容C_b与整流电路21的直流侧，逆变电路22的电源输出侧与滤波电路25的输入侧连接，用以将直流电压V_b以脉冲宽度调制(PWM)的方式转换为单相或三相调制电压V_k1～V_k3，于本实施例中，逆变电路22可以是但不限为电压源型式逆变器(Voltage Source Inverter，VSI)，且使用空间向量脉冲宽度调制(Space VectorPWM，SVPWM)或正弦脉冲宽度调制(Sinusoidal PWM，SPWM)的方式将直流电压V_b转换为单相或三相调制电压V_k1～V_k3。

于本实施例中，滤波电路25的输入侧与逆变电路22的电源输出侧连接，滤波电路25的输出侧通过驱动器2的输出侧与负载3连接，用以滤除单相或三相调制电压V_k1～V_k3的高频成分，例如15k Hz的高频调制频率，而产生相同于电压命令V_cm所表示的电压值与频率命令f_cm所表示的频率值(例如380V，60Hz)的单相或三相输出电压V_o1～V_o3至驱动器2的输出侧，例如滤除高于市电频率60Hz(赫兹)的高频成分。

于本实施例中，第一～第三相输出电流检测电路23a～23c分别连接于第一～第三相输出电流I_o1～I_o3的电流回路上，例如驱动器2的输出侧，其可以是但不限为使用一个或多个比流器(current transformer，CT)方式实现，用以分别检测第一～第三相输出电流I_o1～I_o3的电流值并产生对应的三相输出电流检测信号，使第一～第三相输出电流I_o1～I_o3与三相输出电流检测信号的波形相同但大小不同。

于本实施例中，控制单元24连接于逆变电路22的控制侧以及输出电流检测电路23a～23c的检测端，且可以是但不限为数字信号处理器(Digitalsignal processing，DSP)或脉冲宽度调制控制器(PWM controller)，用以依据电压命令V_cm与频率命令f_cm产生具有死区时间Td的逆变控制信号V_g1～V_g6至该逆变电路22，使逆变电路22以脉冲宽度调制(PWM)的方式将直流电压V_b转换为单相或三相调制电压V_k1～V_k3，且输出电压V_o1～V_o3的电压值及频率值相同于电压命令V_cm及频率命令f_cm。其中，控制单元24更会依据相关于输出电流I_o1～I_o3的输出电流检测信号以及死区时间Td，修正随着电压命令V_cm及频率命令f_cm变化的至少一相参考指令V_cm1～V_cm3，以分别补偿输出电压V_o1～V_o3、输出电流I_o1～I_o3的振幅(amplitude)及波形平滑度。

于本实施例中，逆变电路22包含第一开关元件S₁～第六开关元件S₆，且根据控制单元24所产生的第一～第六逆变控制信号V_g1～V_g6的状态，例如高电位的致能状态(enable)或位电低的禁能状态(disable)，对应导通或截止，使直流电压V_b的电能选择性地经由第一开关元件S₁～第五开关元件S₅或/及第六开关元件S₆传递至滤波电路25的输入侧，即产生三相调制电压V_k1～V_k3至滤波电路25的输入侧。其中，第一开关元件S₁～第六开关元件S₆的控制端与控制单元24连接，第一开关元件S₁～第六开关元件S₆两两串联连接，进而构成第一～第三开关对(couple)，而第一～第三开关对彼此并联连接于整流电路21的直流侧与总线电容C_b。于运作时，第一～第三开关对根据控制单元24所产生的逆变控制信号V_g1～V_g6的状态对应导通或截止，使直流电压V_b的电能选择性地经由该第一开关对、该第二开关对或/及该第三开关对传递至该滤波电路25。此外，于本实施例中，逆变电路22还包含六个二极管(body diode)，分别并联连接于对应的开关元件S₁～S₆，用以在第一～第六开关元件S₁～S₆截止时保护第一～第六开关元件S₁～S₆。

于本实施例中，第一开关元件S₁～第六开关元件S₆可以是但不限为闸流体开关元件，例如双载体晶体管(Bipolar Junction Transistor，BJT)、金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)、硅控整流器(Silicon-Controlled Rectifier，SCR)或双向闸流体开关(The triode ACswitch，TRIAC)等闸流体开关元件。

于本实施例中，由高功率无源元件所构成的滤波电路25包含：第一～第三电感L₁～L₃以及第一～第三电容C₁～C₃等无源元件，其中第一～第三电感L₁～L₃连接于逆变电路22的电源输出侧与驱动器2的输出侧之间，第一～第三电容C₁～C₃以Y形的方式连接于驱动器2的输出侧与接地端G1(ground)，但不以此为限。

如图2B所示，本发明的具有死区开路补偿功能的驱动器2，主要以开路(open-loop)的补偿方式对驱动器2运作时的死区时间Td进行补偿，即在主控制模块的控制路径上没有使用输出电流I_o1～I_o3的反馈进行闭反馈(close-loop)的控制，而控制单元24的控制模块24B包含：平滑修正模块241、振幅修正模块242、加法模块243、脉冲宽度调制模块244以及参考指令产生模块245，其中平滑修正模块241、振幅修正模块242以及加法模块243用以补偿死区时间Td造成的影响。

由于，电压命令V_cm及频率命令f_cm为纯量数值，运作时，需要通过参考指令产生模块245依据电压命令V_cm所表示的电压值及频率命令f_cm所表示的频率值对应产生弦波变化的至少一相参考指令V_cm1～V_cm3，于本实施例中，驱动器2为三相式且驱动三相马达，参考指令产生模块245会依据电压命令V_cm及频率命令f_cm产生相位差120度的第一～第三相参考指令V_cm1～V_cm3。本发明技术应用于单相式的驱动器且驱动单相马达时，平滑修正模块、振幅修正模块、加法模块以及参考指令产生模块分别只会产生第一相波形修补信号V_t1、第一相振幅修补信号V_c1、第一相次参考指令V_m1以及第一相参考指令V_cm1，且驱动器只产生第一相输出电压V_o1及第一相输出电流I_o1至马达。

平滑修正模块241先以频率命令f_cm所表示的频率值为基础且通过相关于输出电流I_o1～I_o3的输出电流检测信号分析输出电流I_o1～I_o3的波形平滑状况，可利用误差驱动控制器实现，例如使用比例积分微分控制器(PID)、比例积分控制器(PI)、比例控制器(P)或比例微分控制器(PD)实现，以产生其对应的单相或三相波形修补信号V_t1～V_t3，于本实施例中，驱动器2为三相式且驱动三相马达，故此平滑修正模块241包含第一～第三相平滑修正模块241a～241c，其各自以频率命令f_cm所表示的频率值为基础且通过相关于各相输出电流I_o1～I_o3的输出电流检测信号分析各相输出电流I_o1～I_o3的波形平滑状况，并产生其对应的各相波形修补信号V_t1～V_t3。

振幅修正模块242依据死区时间Td的时间量产生单相或三相振幅修补信号V_c1～V_c3，而振幅修补信号V_c1～V_c3的矩形波的振幅大小与死区时间Td的时间量成正比，且振幅修补信号V_c1～V_c3的频率相同于频率命令f_cm所表示的频率值，于本实施例中，驱动器2为三相式且驱动三相马达，因此，振幅修正模块242会产生相位彼此相差120度的第一～第三相振幅修补信号V_c1～V_c3，且利用关于各相输出电流I_o1～I_o3的输出电流检测信号使第一～第三相振幅修补信号V_c1～V_c3的相位各自与第一～第三输出电流I_o1～I_o3同步。

加法模块243接收单相或三相参考指令V_cm1～V_cm3、波形修补信号V_t1～V_t3以及振幅修补信号V_c1～V_c3，并通过将各相参考指令V_cm1～V_cm3、波形修补信号V_t1～V_t3以及振幅修补信号V_c1～V_c3叠加，以对单相或三相参考指令V_cm1～V_cm3进行修正或补偿而产生单相或三相次参考指令V_m1～V_m3。于本实施例中，驱动器2为三相式且驱动三相马达，加法模块243包含第一～第三相加法模块243a～243c，且各自将各相参考指令V_cm1～V_cm3、波形修补信号V_t1～V_t3以及振幅修补信号V_c1～V_c3叠加而产生各相次参考指令V_m1～V_m3，使得各相参考指令V_cm1～V_cm3加入补偿量(V_t1～V_t3、V_c1～V_c3)而被修正为次参考指令V_m1～V_m3，其关系式如下所示：

V_m1＝V_cm1+V_t1+V_c1，

V_m2＝V_cm2+V_t2+V_c2，

V_m3＝V_cm3+V_t3+V_c3。

运作时，脉冲宽度调制模块244会将该次参考指令V_m1～V_m3与调制用且调制频率值较高(例如5k Hz或15k Hz)的三角波比较(未图示)，并依比较结果产生第一～第六逆变控制信号V_g1～V_g6，不同于传统控制模块，本发明的脉冲宽度调制模块244非直接依据参考指令V_cm1～V_cm3产生逆变控制信号V_g1～V_g6，而是依据修正后的次参考指令V_m1～V_m3产生逆变控制信号V_g1～V_g6，可以有效地补偿或修正因脉冲宽度调制模块244产生逆变控制信号V_g1～V_g6时加入死区时间Td造成输出电压V_o1～V_o3、输出电流I_o1～I_o3的振幅下降及波形不平滑的问题。

以下将详述本发明的具有死区开路补偿功能的驱动器2在不同控制状态时的细部动作方式，其中图3～图5为电压命令、波形修补信号、振幅修补信号、次参考指令及输出电流中的一相的波形时序示意图，由于，三相间彼此为相位相差120度的相似波形，此处仅以第一相为例说明其动作及效果。请参阅图3，如图3所示，逆变电路22中的死区时间Td是为了避免逆变电路22中的开关元件S₁～S₆(功率晶体管)同时导通，若未对死区时间Td进行补偿时，即停止平滑修正模块241及振幅修正模块242运作使第一相修补信号V_t1与第一相振幅修补信号V_c1等于零时，死区时间Td将使得实际第一相输出电压V_o1(未图标)与第一相参考指令V_cm1有所差异，更导致第一相输出电压V_o1(图中未标示)与第一相电流I_o1无法呈现平滑的弦波，未经补偿的第一相输出电流I_o1的电流值极低、波形杂乱。

请参阅图4，若振幅修正模块242运作而平滑修正模块241停止运作时，即第一相波形修补信号V_t1等于零时，振幅修正模块242会依据死区时间Td的时间量产生对应振幅量的第一相振幅修补信号V_c1的矩形波，此第一相振幅修补信号V_c1主要用以补偿第一相输出电压V_o1的振幅，藉此使第一相输出电流I_o1的电流值(振幅)提高至较佳的电流值大小，此时的第一相次参考指令V_m1(V_m1＝V_cm1+V_c1)为第一相参考指令V_cm1叠加第一相振幅修补信号V_c1。

当平滑修正模块241及振幅修正模块242同时运作时，平滑修正模块241依据频率命令f_cm所表示的频率值为基础且通过相关于第一输出电流I_o1的输出电流检测信号分析第一相输出电流I_o1的波形平滑状况，而产生其对应的第一相波形修补信号V_t1，使得第一相输出电压V_o1与第一相电流I_o1的波形较平滑，如图5所示，将变化量较小的第一相振幅修补信号V_c1及第一相波形修补信号V_t1叠加于第一相参考指令V_cm1而产生第一相次参考指令V_m1(V_m1＝V_cm1+V_t1+V_c1)，并提供至脉冲宽度调制模块244后，即可使得第一相输出电压V_o1(图中未标示)与第一相输出电流I_o1的振幅较佳及波形较平滑(波形较近似弦波函数sin)。故各相参考指令V_cm1～V_cm3、波形修补信号V_t1～V_t3及振幅修补信号V_c1～V_c3经过加法模块243的叠加后的各相次参考指令V_m1～V_m3即可使得输出的三相输出电压V_o1～V_o3及三相输出电流I_o1～I_o3不会受到死区时间Td的影响，进而使马达持续稳定地运转。另外，由于本发明技术除了使用振幅修正模块产生矩形波的振幅修补信号补偿死区时间的影响外，还使用平滑修正模块以频率命令f_cm对应的频率值为基础分析输出电流的波形平滑状况，并产生其对应的波形修补信号来补偿死区时间的影响，如此可使得控制性能不受调制频率(载波频率)高低的影响，且不因调制频率降低而有所退化，因此马达在以极低的频率操作下(如0.05Hz以下)，即输出电压的频率极低时，马达依旧可以平顺运转。

综上所述，本发明的具有死区开路补偿功能的驱动器仅通过电流反馈即可将输出电压及输出电流的振幅及波型修补完成，控制单元的控制模块可以利用例如数字信号处理器或脉冲宽度调制控制器的程序(firmware)实现，无需增加额外硬件，可同时达到节省成本的目的。此外，本发明的具有死区开路补偿功能的驱动器与系统参数无关，因此可通用于不同马达或不同驱动器，亦无需事先的校正或调整的步骤，因此在驱动器的调机步骤上将会更加的简易。

本发明得由本技术领域的技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求所欲保护者。

Claims (16)

1.一种具有死区开路补偿功能的驱动器，依据一电压命令及一频率命令产生一输出电压以驱动一负载，其包括：

一逆变电路，接收一直流电压并以脉冲宽度调制的方式运作，使该驱动器输出该输出电压与一输出电流至该负载；

一输出电流检测电路，连接于该输出电流的电流回路上，以检测该输出电流的电流值并产生对应的一输出电流检测信号；以及

一控制单元，连接于该逆变电路与该输出电流检测电路，依据该电压命令与该频率命令产生具有一死区时间的一逆变控制信号至该逆变电路，使该逆变电路以脉冲宽度调制的方式运作；

其中，该控制单元依据相关于该输出电流的该输出电流检测信号以及该死区时间，修正随着该电压命令及该频率命令变化的一参考指令，以分别补偿该输出电压、该输出电流的振幅及波形平滑度。

2.如权利要求1所述的具有死区开路补偿功能的驱动器，其特征在于，该控制单元的控制模块包含：

一参考指令产生模块，依据该电压命令所表示的电压值及该频率命令所表示的频率值对应产生弦波变化的该参考指令；

一平滑修正模块，依据该频率命令所表示的频率值为基础分析该输出电流的波形平滑状况，并产生其对应的一波形修补信号；

一振幅修正模块，产生振幅大小随着该死区时间的时间量变化的一振幅修补信号，且该振幅修补信号的频率值相同于该频率命令所表示的频率值；

一加法模块，将该波形修补信号与该振幅修补信号加的补偿量加入该参考指令而产生补偿后的一次参考指令；以及

一脉冲宽度调制模块，依据修正后的该次参考指令产生该逆变控制信号，使该输出电压、该输出电流的振幅及波形平滑度分别被补偿。

3.如权利要求2所述的具有死区开路补偿功能的驱动器，其特征在于，该平滑修正模块先以该频率命令所表示的频率值为基础分析该输出电流的波形平滑状况，利用一误差驱动控制器产生其对应的该波形修补信号。

4.如权利要求3所述的具有死区开路补偿功能的驱动器，其特征在于，该误差驱动控制器为一比例积分微分控制器、一比例积分控制器、一比例控制器或一比例微分控制器。

5.如权利要求2所述的具有死区开路补偿功能的驱动器，其特征在于，该振幅修补信号为矩形波，且该振幅修补信号的矩形波的振幅大小与该死区时间的时间量成正比。

6.如权利要求2所述的具有死区开路补偿功能的驱动器，其特征在于，该驱动器为三相式，且该参考指令产生模块依据该电压命令及该频率命令产生相位差120度的第一～第三相参考指令。

7.如权利要求6所述的具有死区开路补偿功能的驱动器，其特征在于，该输出电流检测电路的每一相输出电流检测电路连接于该输出电流对应的一相电流回路上，分别检测该输出电流的每一相的电流值并产生该输出电流检测信号的每一相波形。

8.如权利要求7所述的具有死区开路补偿功能的驱动器，其特征在于，该输出电流检测电路使用一个或多个比流器方式实现。

9.如权利要求7所述的具有死区开路补偿功能的驱动器，其特征在于，该平滑修正模块包含第一～第三相平滑修正模块，其各自以该频率命令所表示的频率值为基础分析该输出电流的各相输出电流的波形平滑状况，并产生其对应的该波形修补信号的各相波形修补信号。

10.如权利要求9所述的具有死区开路补偿功能的驱动器，其特征在于，该振幅修正模块产生该振幅修补信号的每一相振幅修补信号，且其彼此相位相差120度。

11.如权利要求6所述的具有死区开路补偿功能的驱动器，其特征在于，该加法模块包含第一～第三相加法模块，且各自将该参考指令、该波形修补信号以及该振幅修补信号的各相叠加，而产生该次参考指令的每一相。

12.如权利要求2所述的具有死区开路补偿功能的驱动器，其特征在于，该控制单元为一数字信号处理器或一脉冲宽度调制控制器，且该控制单元的控制模块利用该数字信号处理器或该脉冲宽度调制控制器的程序实现。

13.如权利要求1所述的具有死区开路补偿功能的驱动器，其特征在于，该具有死区开路补偿功能的驱动器还包含一整流电路与一总线电容，该整流电路连接于该逆变电路，将一输入电压整流并产生该直流电压；该总线电容连接于该整流电路与该逆变电路，以消除该直流电压的高频噪声。

14.如权利要求1所述的具有死区开路补偿功能的驱动器，其特征在于，该具有死区开路补偿功能的驱动器还包含一滤波电路，该滤波电路连接于该逆变电路的电源输出侧及该驱动器的输出侧，滤除该逆变电路输出的一调制电压的高频成分而产生相同于该电压命令所表示的电压值与该频率命令所表示的频率值的该输出电压。

15.如权利要求14所述的具有死区开路补偿功能的驱动器，其特征在于，该逆变电路包含多个开关元件，且根据该控制单元所产生的该逆变控制信号的状态对应导通或截止，使该直流电压的电能选择性地经由该多个开关元件传递至该滤波电路的输入侧，而产生该调制电压。

16.如权利要求15所述的具有死区开路补偿功能的驱动器，其特征在于，该逆变电路还包含多个二极管，且分别并联连接于该多个开关元件对应的该开关元件，以保护该多个开关元件。

Images