CN104614582A - 通过单电阻检测直流母线电流时adc的触发方法、装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发方法，包括以下步骤：获取功率模块的死区时间、直流母线电流信号上升稳定时间、ADC采样保持时间以及最小脉宽，计算最小非零基本矢量工作时间；判断非零基本矢量工作时间是否小于最小非零基本矢量工作时间；如果是，对PWM波形进行修正；根据修正后的PWM波形的非零基本矢量工作时间和死区时间计算有效非零矢量工作时间，并对其进行判断以获取ADC的触发时刻来触发ADC。该触发方法通过对有效非零矢量工作时间进行判断以获取ADC的触发时刻来触发ADC采样，提高了ADC采样的准确性。本发明还公开了一种通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发装置。

Description

通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发方法、装置

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，特别涉及一种通过单电阻检测直流母线电流时模数转换器ADC的触发方法以及一种通过单电阻检测直流母线电流时模数转换器ADC的触发装置。

背景技术

随着空调等家电的不断发展，需要不断地降低其生产成本来满足市场需求。而在空调等家电中，驱动电机及其控制电路对生产成本影响较大。

其中，通过单电阻检测直流母线电流的技术因其高性价比得到了快速发展。通过单电阻检测直流母线电流时，只需使用一个采样电阻就能实现对直流母线电流的检测，而通过检测到的直流母线电流，结合脉宽调制(Pulse Width Modulation，PWM)模式，就可以重构出电机三相相电流，达到电机矢量控制和直接转矩控制的电流反馈要求。

然而通过单电阻检测直流母线电流的技术在低调制区和不可观测区无法准确检测到直流母线电流，从而在低调制区和不可观测区需要对PWM波形进行修正。在对PWM波形进行修正时，死区时间、直流母线电流信号上升稳定时间和ADC(Analog DigitalConverter，模数转换器)采样保持时间大体决定了对PWM波形修正的最小非零基本矢量工作时间。同时，为了减小开关损耗，对PWM波形进行最小脉宽限制也必不可少，而这最小脉宽限制也受直流母线电流信号上升稳定时间和ADC采样保持时间影响。这些约束条件共同作用，使得单电阻检测直流母线电流的技术的ADC触发变得极为复杂，而现有技术一般是在非零基本矢量工作时间中点时刻触发ADC采样，这种粗略的ADC触发设置存在直流母线电流检测不准确的问题。

此外，相关技术中提出了一种通过直流环节改进电机相电流重构的电路，虽然考虑到ADC转换时间较长，将两次ADC转换过程独立出来，统一在零矢量区间进行模数转换，但这使得ADC处理更为复杂。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发方法，通过对有效非零矢量工作时间进行判断以获取ADC的触发时刻来触发ADC采样，提高了ADC采样的准确性，从而确保检测直流母线电流的准确性。

本发明的另一个目的在于提出一种通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发装置。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发方法，包括以下步骤：获取功率模块的死区时间deadband、直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay、ADC采样保持时间sample_window以及最小脉宽t_switch_loss；根据所述直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay、所述ADC采样保持时间sample_window以及所述最小脉宽t_switch_loss获取最小脉宽限制t_mpwl，并根据所述最小脉宽限制t_mpwl和所述死区时间deadband计算最小非零基本矢量工作时间t_min；判断非零基本矢量工作时间是否小于所述最小非零基本矢量工作时间t_min；如果所述非零基本矢量工作时间小于所述最小非零基本矢量工作时间t_min，对控制所述功率模块中开关器件的脉宽调制PWM波形进行修正以将ADC采样区间调整到所述PWM波形的前半周期；根据修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作时间和所述死区时间deadband计算有效非零矢量工作时间t_effective，并对所述有效非零矢量工作时间t_effective进行判断以获取所述ADC的触发时刻t_ADtrigger，以及根据所述ADC的触发时刻t_ADtrigger触发所述ADC。

根据本发明实施例的通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发方法，首先获取功率模块的死区时间、直流母线电流信号上升稳定时间、ADC采样保持时间以及最小脉宽，然后根据直流母线电流信号上升稳定时间、ADC采样保持时间以及最小脉宽获取最小脉宽限制，并根据最小脉宽限制和死区时间计算最小非零基本矢量工作时间，以及在判断非零基本矢量工作时间小于最小非零基本矢量工作时间时，对控制功率模块中开关器件的PWM波形进行修正以将ADC采样区间调整到PWM波形的前半周期，最后根据修正后的PWM波形的非零基本矢量工作时间和死区时间计算有效非零矢量工作时间，并对有效非零矢量工作时间进行判断以获取ADC的触发时刻，以及根据ADC的触发时刻触发ADC。因此，本发明实施例的ADC的触发方法通过对有效非零矢量工作时间进行判断以获取ADC的触发时刻来触发ADC，使得在触发ADC时充分综合地考虑了功率模块的死区时间、直流母线电流信号上升稳定时间、ADC采样保持时间以及开关损耗决定的最小脉宽限制等约束条件，从而可精确设置ADC的触发时间，避免了直接采用非零基本矢量工作时间中点时刻触发ADC采样引起的采样不准确问题，并且通过对PWM波形的修正以将ADC采样区间调整到PWM波形的前半周期，解决了采用单电阻检测直流母线电流时在低调制区和不可观测区直流母线电流检测不准确问题，提高了ADC采样的准确性，确保检测直流母线电流的准确性。

根据本发明的一个实施例，根据修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作时间和所述死区时间deadband计算有效非零矢量工作时间t_effective，具体包括：根据修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作时间获取修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作时间的前边沿t_head和后边沿t_tail；根据所述前边沿t_head和后边沿t_tail以及所述死区时间deadband计算所述有效非零矢量工作时间t_effective。

根据本发明的一个实施例，对所述有效非零矢量工作时间t_effective进行判断以获取所述ADC的触发时刻t_ADtrigger，具体包括：如果t_effective/2＜sample_window，则所述ADC的触发时刻t_ADtrigger＝t_tail–sample_window；如果t_effective/2＜sample_delay，则所述ADC的触发时刻t_ADtrigger＝t_head+deadband+sample_delay；如果t_effective/2≥sample_window且t_effective/2≥sample_delay，则所述ADC的触发时刻t_ADtrigger＝(t_head+deadband+t_tail)/2。

根据本发明的一个实施例，根据以下公式获取所述最小脉宽限制t_mpwl：

t_mpwl＝max{t_switch_loss，sample_delay+sample_window}

其中，t_switch_loss为所述最小脉宽，sample_delay为所述直流母线电流信号上升稳定时间，sample_window为所述ADC采样保持时间。

根据本发明的一个实施例，在修正后的所述PWM波形的前半周期的两个所述有效非零基本矢量工作时间t_effective内分别获取同一直流母线电流信号。

根据本发明的一个实施例，所述ADC的转换过程紧随所述ADC的采样保持过程，并且所述ADC的转换时间sample_converter小于所述死区时间deadband与所述直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay之和。

其中，ADC的转换过程紧随ADC的采样保持过程之后，可简化ADC处理过程。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发装置，包括：获取模块、计算模块、判断模块、修正模块和触发模块，其中，所述获取模块用于获取功率模块的死区时间deadband、直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay、ADC采样保持时间sample_window以及最小脉宽t_switch_loss；所述计算模块用于根据所述直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay、所述ADC采样保持时间sample_window以及所述最小脉宽t_switch_loss计算最小脉宽限制t_mpwl，并根据所述最小脉宽限制t_mpwl和所述死区时间deadband计算最小非零基本矢量工作时间t_min；所述判断模块用于判断非零基本矢量工作时间是否小于所述最小非零基本矢量工作时间t_min；所述修正模块用于在所述判断模块判断所述非零基本矢量工作时间小于所述最小非零基本矢量工作时间t_min时，对控制所述功率模块中开关器件的脉宽调制PWM波形进行修正以将ADC采样区间调整到所述PWM波形的前半周期；所述计算模块还用于根据修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作时间和所述死区时间deadband计算有效非零矢量工作时间t_effective，所述判断模块还用于对所述有效非零矢量工作时间t_effective进行判断以获取所述ADC的触发时刻t_ADtrigger；所述触发模块用于根据所述ADC的触发时刻t_ADtrigger触发所述ADC。

根据本发明实施例的通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发装置，计算模块根据获取模块获取的直流母线电流信号上升稳定时间、ADC采样保持时间以及最小脉宽计算最小脉宽限制，并根据最小脉宽限制和获取模块获取的死区时间计算最小非零基本矢量工作时间，判断模块在判断非零基本矢量工作时间小于最小非零基本矢量工作时间时，修正模块对控制功率模块中开关器件的PWM波形进行修正以将ADC采样区间调整到PWM波形的前半周期，然后计算模块根据修正后的PWM波形的非零基本矢量工作时间和死区时间计算有效非零矢量工作时间，判断模块对有效非零矢量工作时间进行判断以获取ADC的触发时刻，最后触发模块根据ADC的触发时刻触发ADC。因此，本发明实施例的ADC的触发装置通过判断模块对有效非零矢量工作时间进行判断以获取ADC的触发时刻，并由触发模块触发ADC，使得在触发ADC时充分综合地考虑了功率模块的死区时间、直流母线电流信号上升稳定时间、ADC采样保持时间以及开关损耗决定的最小脉宽限制等约束条件，从而可精确设置ADC的触发时间，避免了直接采用非零基本矢量工作时间中点时刻触发ADC采样引起的采样不准确问题，并且通过修正模块对PWM波形的修正以将ADC采样区间调整到PWM波形的前半周期，解决了采用单电阻检测直流母线电流时在低调制区和不可观测区直流母线电流检测不准确问题，提高了ADC采样的准确性，确保检测直流母线电流的准确性。

根据本发明的一个实施例，在计算所述有效非零矢量工作时间t_effective时，所述计算模块根据修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作时间获取修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作时间的前边沿t_head和后边沿t_tail，并根据所述前边沿t_head和后边沿t_tail以及所述死区时间deadband计算所述有效非零矢量工作时间t_effective。

根据本发明的一个实施例，所述判断模块对所述有效非零矢量工作时间t_effective进行判断以获取所述ADC的触发时刻t_ADtrigger时，其中，如果t_effective/2＜sample_window，则所述ADC的触发时刻t_ADtrigger＝t_tail–sample_window；如果t_effective/2＜sample_delay，则所述ADC的触发时刻t_ADtrigger＝t_head+deadband+sample_delay；如果t_effective/2≥sample_window且t_effective/2≥sample_delay，则所述ADC的触发时刻t_ADtrigger＝(t_head+deadband+t_tail)/2。

根据本发明的一个实施例，所述计算模块根据以下公式计算所述最小脉宽限制t_mpwl：

t_mpwl＝max{t_switch_loss，sample_delay+sample_window}

其中，t_switch_loss为所述最小脉宽，sample_delay为所述直流母线电流信号上升稳定时间，sample_window为所述ADC采样保持时间。

根据本发明的一个实施例，在修正后的所述PWM波形的前半周期的两个所述有效非零基本矢量工作时间t_effective内所述获取模块分别获取同一直流母线电流信号。

根据本发明的一个实施例，所述ADC的转换过程紧随所述ADC的采样保持过程，并且所述ADC的转换时间sample_converter小于所述死区时间deadband与所述直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay之和。

其中，ADC的转换过程紧随ADC的采样保持过程之后，可简化ADC处理过程。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发方法的流程图；

图2为根据本发明一个实施例的单电阻检测直流母线电流的电路拓扑图；

图3为根据本发明一个实施例的单电阻检测直流母线电流的相电流重构方法示意图；

图4为根据本发明一个实施例的单电阻检测直流母线电流的低调制区和不可观测区的示意图；

图5为根据本发明一个实施例的单电阻检测直流母线电流的PWM修正方法示意图；

图6为根据本发明一个实施例的单电阻检测直流母线电流的约束时间图；

图7为根据本发明一个实施例的单电阻检测直流母线电流的触发方法示意图；

图8为根据本发明一个实施例的单电阻检测直流母线电流的ADC触发程序流程图；

图9为根据本发明一个实施例的单电阻检测直流母线电流的软件框图；以及

图10为根据本发明实施例的通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发装置的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发方法以及通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发装置。

图1为根据本发明实施例的通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发方法的流程图。如图1所示，该通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发方法包括以下步骤：

S1，获取功率模块的死区时间deadband、直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay、ADC采样保持时间sample_window以及最小脉宽t_switch_loss。

S2，根据直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay、ADC采样保持时间sample_window以及最小脉宽t_switch_loss获取最小脉宽限制t_mpwl，并根据最小脉宽限制t_mpwl和死区时间deadband计算最小非零基本矢量工作时间t_min。

根据本发明的一个实施例，根据下述公式(1)获取最小脉宽限制t_mpwl：

t_mpwl＝max{t_switch_loss，sample_delay+sample_window}   (1)

其中，t_switch_loss为最小脉宽，sample_delay为直流母线电流信号上升稳定时间，sample_window为ADC采样保持时间。

根据下述公式(2)获取最小非零基本矢量工作时间t_min：

t_min＝deadband+t_mpwl    (2)

其中，deadband为功率模块的死区时间。

S3，判断非零基本矢量工作时间是否小于最小非零基本矢量工作时间t_min。

S4，如果非零基本矢量工作时间小于最小非零基本矢量工作时间t_min，对控制功率模块中开关器件的PWM波形进行修正以将ADC采样区间调整到PWM波形的前半周期。

S5，根据修正后的PWM波形的非零基本矢量工作时间和死区时间deadband计算有效非零矢量工作时间t_effective，并对有效非零矢量工作时间t_effective进行判断以获取ADC的触发时刻t_ADtrigger，以及根据ADC的触发时刻t_ADtrigger触发ADC。

根据本发明的一个实施例，根据修正后的PWM波形的非零基本矢量工作时间和死区时间deadband计算有效非零矢量工作时间t_effective，具体包括：根据修正后的PWM波形的非零基本矢量工作时间获取修正后的PWM波形的非零基本矢量工作时间的前边沿t_head和后边沿t_tail；根据前边沿t_head和后边沿t_tail以及死区时间deadband计算有效非零矢量工作时间t_effective。即言，根据下述公式(3)计算有效非零矢量工作时间t_effective：

t_effective＝t_tail–t_head–deadband    (3)

其中，t_head为修正后的PWM波形的非零基本矢量工作时间的前边沿，t_tail为修正后的PWM波形的非零基本矢量工作时间的后边沿。

根据本发明的一个实施例，对有效非零矢量工作时间t_effective进行判断以获取ADC的触发时刻t_ADtrigger，具体包括：如果t_effective/2＜sample_window，则ADC的触发时刻t_ADtrigger＝t_tail–sample_window；如果t_effective/2＜sample_delay，则ADC的触发时刻t_ADtrigger＝t_head+deadband+sample_delay；如果t_effective/2≥sample_window且t_effective/2≥sample_delay，则ADC的触发时刻t_ADtrigger＝(t_head+deadband+t_tail)/2。

根据本发明的一个实施例，在修正后的PWM波形的前半周期的两个有效非零基本矢量工作时间t_effective内分别获取同一直流母线电流信号。即言，在每个PWM波形的前半周期内采样同一直流母线电流信号对应的ADC通道两次，并且分别在PWM波形修正后的两个有效非零基本矢量工作时间内。

此外，根据本发明的一个实施例，ADC的转换过程紧随ADC的采样保持过程，并且ADC的转换时间sample_converter小于死区时间deadband与直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay之和。

其中，ADC的转换过程紧随ADC的采样保持过程之后，可简化ADC处理过程。

具体地，通常在通过单电阻检测直流母线电流的技术中，电路拓扑如图2所示，仅通过一个电阻采样直流母线电流i_DC，然后结合PWM模式对采样到的直流母线电流i_DC进行重构以输出电机的三相相电流，达到电机矢量控制和直接转矩控制的电流反馈要求。

其中，三相相电流的重构方法如图3所示，在每个PWM波形的前半周期有两个非零基本矢量i_u和i_w，而非零基本矢量工作时间内的直流母线电流与某相相电流相等，这样的话，在每个PWM波形的前半周期内，通过分别在两个非零基本矢量工作时间内检测同一直流母线电流信号，即可得到两相相电流，然后根据基尔霍夫电压电流定律计算得到第三相相电流，从而重构出电机的三相相电流。

但是，由于受功率模块的死区时间deadband、直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay和ADC采样保持时间sample_window的限制，非零基本矢量工作时间不能太短，否则无法准确检测直流母线电流。如图4所示，在低调制区和不可观测区，即在非零基本矢量工作时间小于最小非零基本矢量工作时间t_min时，无法同时直接在两个非零基本矢量工作时间内准确检测直流母线电流，此时，需要采用PWM移相方法对控制功率模块中开关器件的PWM波形进行修正，如图5所示，使得在PWM波形的前半周期满足直流母线电流检测的时间要求，同时保持PWM波形的整个周期的伏秒平衡，即电压矢量合成幅值不变。

其中，在本发明实施例中，功率模块的死区时间deadband、直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay、ADC采样保持时间sample_window和ADC的转换时间sample_converter等约束时间如图6所示，ADC的触发时刻必须设置在图中标示的ADC触发时间范围内。

在一般家电中，功率模块的死区时间deadband一般在1us～3us，而开关损耗要求决定的最小脉宽t_switch_loss一般在1us以上，信号调理电路决定的直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay一般在1us左右，ADC采样保持时间sample_window一般为几百纳秒级别。在本实施例中，由于开关损耗要求决定的最小脉宽t_switch_loss小于直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay与ADC采样保持时间sample_window之和，故最小脉宽限制t_mpwl可取为直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay与ADC采样保持时间sample_window之和，即t_mpwl＝sample_delay+sample_window。

在本实施例中，最小非零基本矢量工作时间t_min为功率模块的死区时间deadband和最小脉宽限制t_mpwl之和，即t_min＝deadband+t_mpwl＝deadband+sample_delay+sample_window。然后判断非零基本矢量工作时间是否小于最小非零基本矢量工作时间t_min。如果非零基本矢量工作时间小于最小非零基本矢量工作时间t_min，对控制功率模块中开关器件的脉宽调制PWM波形进行修正以将ADC采样区间调整到PWM波形的前半周期。

如图7所示，根据修正后的PWM波形的非零基本矢量工作时间获取修正后的PWM波形的非零基本矢量工作时间的前边沿t_head和后边沿t_tail，并根据非零基本矢量工作时间的前边沿t_head和后边沿t_tail以及功率模块的死区时间deadhand计算有效非零矢量工作时间t_effective＝t_tail–t_head–deadband。为采样相应开关器件导通时间内的平均电流，可将ADC的触发时刻设置在有效非零矢量工作时间t_effective的中点时刻，如图7所示的ADC触发时间范围。但是，当出现t_effective/2<sample_window或者t_effective/2<sample_delay时，即有效非零矢量工作时间t_effective的中点时刻不在ADC触发时间范围内，此时需要设置在ADC触发时间范围内靠近有效非零矢量工作时间t_effective的中点时刻的位置。

具体而言，当t_effective/2<sample_window时，如图7中g1对应的情况，此时ADC的触发时刻为t_ADtrigger＝t_tail-sample_window。

当t_effective/2<sample_delay时，如图7中g2对应的情况，此时ADC的触发时刻为t_ADtrigger＝t_head+deadband+sample_delay。

当t_effective/2≥sample_delay且t_effective/2≥sample_window时，如图7中g3对应的情况，此时ADC的触发时刻为t_ADtrigger＝(t_heal+deadband+t_tail)/2。

在触发时刻t_ADtrigger确定后，根据ADC的触发时刻t_ADtrigger触发ADC。

此外，如图6所示，由于ADC的转换时间sample_converter由ADC的转换精度和ADC的时钟决定，对于常用的12位ADC，其转换时间sample_converter为13×ADC的时钟周期，一般都在1us以内，例如，ADC的时钟频率一般高于20MHz，则ADC的转换时间sample_converter小于0.65us。而功率模块的死区时间deadband和直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay之和一般都大于2us，也就是说ADC的转换时间sample_converter很容易满足ADC的转换时间sample_converter小于功率模块的死区时间deadband和直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay之和，因此，ADC的转换过程完全可以紧随ADC的采样保持过程之后，从而可以简化ADC的处理过程，使得ADC的触发方法变得简单。

最后，对转换后的直流母线电流进行重构以输出PWM波形，并根据输出的PWM波形设置PWM波形的下一周期的ADC的触发时刻。

根据本发明的一个实施例，如图8所示，上述的通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发方法包括以下步骤：

S101，通过控制算法输出PWM波形。

S102，计算最小脉宽限制t_mpwl＝max{t_switch_loss，sample_delay+sample_window}。

S103，计算最小非零矢量工作时间t_min＝deadband+t_mpwl。

S104，对PWM波形进行修正，获取修正后的PWM波形的非零基本矢量工作时间的前边沿t_head和后边沿t_tail。

S105，计算有效非零矢量工作时间t_effective。

S106，判断t_effective/2是否小于ADC采样保持时间sample_window。如果是，执行步骤S107；如果否，执行步骤S108。

S107，ADC的触发时刻t_ADtrigger＝t_tail-sample_window，执行步骤S111。

S108，判断t_effective/2是否小于直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay。如果是，执行步骤S110；如果否，执行步骤S109。

S109，ADC的触发时刻t_ADtrigger＝(t_head+deadband+t_tail)/2，执行步骤S111。

S110，ADC的触发时刻t_ADtrigger＝t_head+deadband+sample_delay，执行步骤S111。

S111，输出ADC的触发时间t_ADtrigger。

根据本发明的一个示例，通过单电阻检测直流母线电流的软件框图如图9所示，系统启动时，首先初始化PWM配置、ADC配置和中断配置，之后只需在PWM上溢中断服务程序中进行相电流重构、PWM波形修正和ADC的触发设置等。

本实施例可采用TMS320F28027F作为CPU，将EPWM1/EPWM2/EPWM3配置为三相PWM输出，采用上升-下降计数模式(UP-DOWN)，并将闲置的EPWM4配置为与EPWM1同步，利用EPWM4的CMPA和CMPB设置为ADC的采样触发源，分别对应采样同一ADC输入通道的两个ADC_SOC上，设置EPWM1上溢中断为主中断，在中断服务程序中进行ADC结果读取、相电流重构、控制算法(根据给定信号、电流反馈和速度反馈，经过控制算法，计算SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation，空间矢量脉宽调制))、PWM波形的修正和ADC的触发设置等。

综上所述，本发明实施例的通过单电阻检测直流母线电流时模数转换器ADC的触发方法，可在采用上升-下降计数模式(UP-DOWN)的PWM波形的前半周期，充分综合地考虑了死区时间、直流母线电流信号上升稳定时间、ADC采样保持时间、ADC转换时间以及最小脉宽限制等约束条件，可精确设置ADC的触发时间，确保准确地检测直流母线电流。同时，AD转换过程紧随采样保持过程之后，简化了ADC的处理过程。

根据本发明实施例的通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发方法，首先获取功率模块的死区时间、直流母线电流信号上升稳定时间、ADC采样保持时间以及最小脉宽，然后根据直流母线电流信号上升稳定时间、ADC采样保持时间以及最小脉宽获取最小脉宽限制，并根据最小脉宽限制和死区时间计算最小非零基本矢量工作时间，以及在判断非零基本矢量工作时间小于最小非零基本矢量工作时间时，对控制功率模块中开关器件的PWM波形进行修正以将ADC采样区间调整到PWM波形的前半周期，最后根据修正后的PWM波形的非零基本矢量工作时间和死区时间计算有效非零矢量工作时间，并对有效非零矢量工作时间进行判断以获取ADC的触发时刻，以及根据ADC的触发时刻触发ADC。因此，本发明实施例的ADC的触发方法通过对有效非零矢量工作时间进行判断以获取ADC的触发时刻来触发ADC，使得在触发ADC时充分综合地考虑了功率模块的死区时间、直流母线电流信号上升稳定时间、ADC采样保持时间以及开关损耗决定的最小脉宽限制等约束条件，从而可精确设置ADC的触发时间，避免了直接采用非零基本矢量工作时间中点时刻触发ADC采样引起的采样不准确问题，并且通过对PWM波形的修正以将ADC采样区间调整到PWM波形的前半周期，解决了采用单电阻检测直流母线电流时在低调制区和不可观测区直流母线电流检测不准确问题，提高了ADC采样的准确性，确保检测直流母线电流的准确性。

图10为根据本发明实施例的通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发装置的方框示意图。如图10所示，该通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发装置包括：获取模块10、计算模块20、判断模块30、修正模块40和触发模块50。

其中，获取模块10用于获取功率模块的死区时间deadband、直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay、ADC采样保持时间sample_window以及最小脉宽t_switch_loss。计算模块20用于根据直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay、ADC采样保持时间sample_window以及最小脉宽t_switch_loss计算最小脉宽限制t_mpwl，并根据最小脉宽限制t_mpwl和死区时间deadband计算最小非零基本矢量工作时间t_min。判断模块30用于判断非零基本矢量工作时间是否小于最小非零基本矢量工作时间t_min。修正模块40用于在判断模块30判断非零基本矢量工作时间小于最小非零基本矢量工作时间t_min时，对控制功率模块中开关器件的脉宽调制PWM波形进行修正以将ADC采样区间调整到PWM波形的前半周期。计算模块20还用于根据修正后的PWM波形的非零基本矢量工作时间和死区时间deadband计算有效非零矢量工作时间t_effective，判断模块30还用于对有效非零矢量工作时间t_effective进行判断以获取ADC的触发时刻t_ADtrigger，触发模块50用于根据ADC的触发时刻t_ADtrigger触发ADC。

根据本发明的一个实施例，计算模块20根据以下公式(4)计算最小脉宽限制t_mpwl：

t_mpwl＝max{t_switch_loss，sample_delay+sample_window}   (4)

其中，t_switch_loss为最小脉宽，sample_delay为直流母线电流信号上升稳定时间，sample_window为ADC采样保持时间。

根据下述公式(5)获取最小非零基本矢量工作时间t_min：

t_min＝deadband+t_mpwl    (5)

其中，deadband为功率模块的死区时间。

根据本发明的一个实施例，在计算有效非零矢量工作时间t_effective时，计算模块20根据修正后的PWM波形的非零基本矢量工作时间获取修正后的PWM波形的非零基本矢量工作时间的前边沿t_head和后边沿t_tail，并根据前边沿t_head和后边沿t_tail以及死区时间deadband计算有效非零矢量工作时间t_effective。即言，根据下述公式(6)计算有效非零矢量工作时间t_effective：

t_effective＝t_tail–t_head–deadband   (6)

其中，t_head为修正后的PWM波形的非零基本矢量工作时间的前边沿，t_tail为修正后的PWM波形的非零基本矢量工作时间的后边沿。

根据本发明的一个实施例，判断模块30对有效非零矢量工作时间t_effective进行判断以获取ADC的触发时刻t_ADtrigger时，其中，如果t_effective/2＜sample_window，则ADC的触发时刻t_ADtrigger＝t_tail–sample_window；如果t_effective/2＜sample_delay，则ADC的触发时刻t_ADtrigger＝t_head+deadband+sample_delay；如果t_effective/2≥sample_window且t_effective/2≥sample_delay，则ADC的触发时刻t_ADtrigger＝(t_head+deadband+t_tail)/2。

根据本发明的一个实施例，在修正后的PWM波形的前半周期的两个有效非零基本矢量工作时间t_effective内获取模块10分别获取同一直流母线电流信号。即言，在每个PWM波形的前半周期内采样同一直流母线电流信号对应的ADC通道两次，并且分别在PWM波形修正后的两个有效非零基本矢量工作时间内。

此外，根据本发明的一个实施例，ADC的转换过程紧随ADC的采样保持过程，并且ADC的转换时间sample_converter小于死区时间deadband与直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay之和。其中，ADC的转换过程紧随ADC的采样保持过程之后，可简化ADC处理过程。

具体地，通常在通过单电阻检测直流母线电流的技术中，电路拓扑如图2所示，仅通过一个电阻采样直流母线电流i_DC，然后结合PWM模式对采样到的直流母线电流i_DC进行重构以输出电机的三相相电流，达到电机矢量控制和直接转矩控制的电流反馈要求。其中，三相相电流的重构方法如图3所示，在每个PWM波形的前半周期有两个非零基本矢量i_u和i_w，而非零基本矢量工作时间内的直流母线电流与某相相电流相等，这样的话，在每个PWM波形的前半周期内，通过分别在两个非零基本矢量工作时间内检测同一直流母线电流信号，即可得到两相相电流，然后根据基尔霍夫电压电流定律计算得到第三相相电流，从而重构出电机的三相相电流。

但是，由于受功率模块的死区时间deadband、直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay和ADC采样保持时间sample_window的限制，非零基本矢量工作时间不能太短，否则无法准确检测直流母线电流。如图4所示，在低调制区和不可观测区，即在非零基本矢量工作时间小于最小非零基本矢量工作时间t_min时，无法同时直接在两个非零基本矢量工作时间内准确检测直流母线电流，此时，需要采用PWM移相方法对控制功率模块中开关器件的PWM波形进行修正，如图5所示，使得在PWM波形的前半周期满足直流母线电流检测的时间要求，同时保持PWM波形的整个周期的伏秒平衡，即电压矢量合成幅值不变。

其中，在本发明实施例中，获取模块10获取的功率模块的死区时间deadband、直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay、ADC采样保持时间sample_window和ADC的转换时间sample_converter等约束时间如图6所示，ADC的触发时刻必须设置在图中标示的ADC触发时间范围内。

在一般家电中，功率模块的死区时间deadband一般在1us～3us，而开关损耗要求决定的最小脉宽t_switch_loss一般在1us以上，信号调理电路决定的直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay一般在1us左右，ADC采样保持时间sample_window一般为几百纳秒级别。在本实施例中，如图8所示，计算模块20根据直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay、ADC采样保持时间sample_window以及最小脉宽t_switch_loss计算最小脉宽限制t_mpwl，由于开关损耗要求决定的最小脉宽t_switch_loss小于直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay与ADC采样保持时间sample_window之和，故最小脉宽限制t_mpwl可取为直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay与ADC采样保持时间sample_window之和，即t_mpwl＝sample_delay+sample_window。

在本实施例中，计算模块20还根据最小脉宽限制t_mpwl和死区时间deadband计算最小非零基本矢量工作时间t_min，其中，最小非零基本矢量工作时间t_min为功率模块的死区时间deadband和最小脉宽限制t_mpwl之和，即t_min＝deadband+t_mpwl＝deadband+sample_delay+sample_window。然后判断模块30判断非零基本矢量工作时间是否小于最小非零基本矢量工作时间t_min。如果判断模块30判断非零基本矢量工作时间小于最小非零基本矢量工作时间t_min，则修正模块40对控制功率模块中开关器件的脉宽调制PWM波形进行修正以将ADC采样区间调整到PWM波形的前半周期。

如图7所示，计算模块20记修正后的PWM波形的非零基本矢量工作时间的前边沿为t_head和后边沿为t_tail，并根据非零基本矢量工作时间的前边沿t_head和后边沿t_tail以及功率模块的死区时间deadhand计算有效非零矢量工作时间t_effective＝t_tail–t_head–deadband。为采样相应开关器件导通时间内的平均电流，将ADC的触发时刻设置在有效非零矢量工作时间t_effective的中点时刻，如图7所示的ADC触发时间范围。但是，当出现t_effective/2<sample_window或者t_effective/2<sample_delay时，即有效非零矢量工作时间t_effective的中点时刻不在ADC触发时间范围内，此时需要设置在ADC触发时间范围内靠近有效非零矢量工作时间t_effective的中点时刻的位置。

具体而言，如图8所示，当t_effective/2<sample_window时，如图7中g1对应的情况，此时ADC的触发时刻为t_ADtrigger＝t_tail-sample_window。

当t_effective/2<sample_delay时，如图7中g2对应的情况，此时ADC的触发时刻为t_ADtrigger＝t_head+deadband+sample_delay。

当t_effective/2≥sample_delay且t_effective/2≥sample_window时，如图7中g3对应的情况，此时ADC的触发时刻为t_ADtrigger＝(t_heal+deadband+t_tail)/2。

在触发时刻t_ADtrigger确定后，触发模块50根据ADC的触发时刻t_ADtrigger触发ADC。

此外，如图6所示，由于ADC的转换时间sample_converter由ADC的转换精度和ADC的时钟决定，对于常用的12位ADC，其转换时间sample_converter为13×ADC的时钟周期，一般都在1us以内，例如，ADC的时钟频率一般高于20MHz，则ADC的转换时间sample_converter小于0.65us。而功率模块的死区时间deadband和直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay之和一般都大于2us，也就是说ADC的转换时间sample_converter很容易满足ADC的转换时间sample_converter小于功率模块的死区时间deadband和直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay之和，因此，ADC的转换过程完全可以紧随ADC的采样保持过程之后，从而可以简化ADC的处理过程，使得ADC的触发方法变得简单。

最后，对转换后的直流母线电流进行重构以输出PWM波形，并根据输出的PWM波形设置PWM波形的下一周期的ADC的触发时刻。

根据本发明的一个示例，如图9所示，系统启动时，首先初始化PWM配置、ADC配置和中断配置，之后只需在PWM上溢中断服务程序中进行相电流重构、PWM波形修正和ADC的触发设置等。

本实施例可采用TMS320F28027F作为CPU，将EPWM1/EPWM2/EPWM3配置为三相PWM输出，采用上升-下降计数模式(UP-DOWN)，并将闲置的EPWM4配置为与EPWM1同步，利用EPWM4的CMPA和CMPB设置为ADC的采样触发源，分别对应采样同一ADC输入通道的两个ADC_SOC上，设置EPWM1上溢中断为主中断，在中断服务程序中进行ADC结果读取、相电流重构、控制算法(根据给定信号、电流反馈和速度反馈，经过控制算法，计算SVPWM)、PWM波形的修正和ADC的触发设置等。

根据本发明实施例的通过单电阻检测直流母线电流时ADC的触发装置，计算模块根据获取模块获取的直流母线电流信号上升稳定时间、ADC采样保持时间以及最小脉宽计算最小脉宽限制，并根据最小脉宽限制和获取模块获取的死区时间计算最小非零基本矢量工作时间，判断模块在判断非零基本矢量工作时间小于最小非零基本矢量工作时间时，修正模块对控制功率模块中开关器件的PWM波形进行修正以将ADC采样区间调整到PWM波形的前半周期，然后计算模块根据修正后的PWM波形的非零基本矢量工作时间和死区时间计算有效非零矢量工作时间，判断模块对有效非零矢量工作时间进行判断以获取ADC的触发时刻，最后触发模块根据ADC的触发时刻触发ADC。因此，本发明实施例的ADC的触发装置通过判断模块对有效非零矢量工作时间进行判断以获取ADC的触发时刻，并由触发模块触发ADC，使得在触发ADC时充分综合地考虑了功率模块的死区时间、直流母线电流信号上升稳定时间、ADC采样保持时间以及开关损耗决定的最小脉宽限制等约束条件，从而可精确设置ADC的触发时间，避免了直接采用非零基本矢量工作时间中点时刻触发ADC采样引起的采样不准确问题，并且通过修正模块对PWM波形的修正以将ADC采样区间调整到PWM波形的前半周期，解决了采用单电阻检测直流母线电流时在低调制区和不可观测区直流母线电流检测不准确问题，提高了ADC采样的准确性，确保检测直流母线电流的准确性。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (12)

1.一种通过单电阻检测直流母线电流时模数转换器ADC的触发方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取功率模块的死区时间deadband、直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay、ADC采样保持时间sample_window以及最小脉宽t_switch_loss；

根据所述直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay、所述ADC采样保持时间sample_window以及所述最小脉宽t_switch_loss获取最小脉宽限制t_mpwl，并根据所述最小脉宽限制t_mpwl和所述死区时间deadband计算最小非零基本矢量工作时间t_min；

判断非零基本矢量工作时间是否小于所述最小非零基本矢量工作时间t_min；

如果所述非零基本矢量工作时间小于所述最小非零基本矢量工作时间t_min，对控制所述功率模块中开关器件的脉宽调制PWM波形进行修正以将ADC采样区间调整到所述PWM波形的前半周期；

根据修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作时间和所述死区时间deadband计算有效非零矢量工作时间t_effective，并对所述有效非零矢量工作时间t_effective进行判断以获取所述ADC的触发时刻t_ADtrigger，以及根据所述ADC的触发时刻t_ADtrigger触发所述ADC。

2.如权利要求1所述的触发方法，其特征在于，根据修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作时间和所述死区时间deadband计算有效非零矢量工作时间t_effective，具体包括：

根据修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作时间获取修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作时间的前边沿t_head和后边沿t_tail；

根据所述前边沿t_head和后边沿t_tail以及所述死区时间deadband计算所述有效非零矢量工作时间t_effective。

3.如权利要求2所述的触发方法，其特征在于，对所述有效非零矢量工作时间t_effective进行判断以获取所述ADC的触发时刻t_ADtrigger，具体包括：

如果t_effective/2＜sample_window，则所述ADC的触发时刻t_ADtrigger＝t_tail–sample_window；

如果t_effective/2＜sample_delay，则所述ADC的触发时刻t_ADtrigger＝t_head+deadband+sample_delay；

如果t_effective/2≥sample_window且t_effective/2≥sample_delay，则所述ADC的触发时刻t_ADtrigger＝(t_head+deadband+t_tail)/2。

4.如权利要求1所述的触发方法，其特征在于，根据以下公式获取所述最小脉宽限制t_mpwl：

t_mpwl＝max{t_switch_loss，sample_delay+sample_window}

其中，t_switch_loss为所述最小脉宽，sample_delay为所述直流母线电流信号上升稳定时间，sample_window为所述ADC采样保持时间。

5.如权利要求1所述的触发方法，其特征在于，在修正后的所述PWM波形的前半周期的两个所述有效非零基本矢量工作时间t_effective内分别获取同一直流母线电流信号。

6.如权利要求1所述的触发方法，其特征在于，所述ADC的转换过程紧随所述ADC的采样保持过程，并且所述ADC的转换时间sample_converter小于所述死区时间deadband与所述直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay之和。

7.一种通过单电阻检测直流母线电流时模数转换器ADC的触发装置，其特征在于，包括获取模块、计算模块、判断模块、修正模块和触发模块，其中，

所述获取模块用于获取功率模块的死区时间deadband、直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay、ADC采样保持时间sample_window以及最小脉宽t_switch_loss；

所述计算模块用于根据所述直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay、所述ADC采样保持时间sample_window以及所述最小脉宽t_switch_loss计算最小脉宽限制t_mpwl，并根据所述最小脉宽限制t_mpwl和所述死区时间deadband计算最小非零基本矢量工作时间t_min；

所述判断模块用于判断非零基本矢量工作时间是否小于所述最小非零基本矢量工作时间t_min；

所述修正模块用于在所述判断模块判断所述非零基本矢量工作时间小于所述最小非零基本矢量工作时间t_min时，对控制所述功率模块中开关器件的脉宽调制PWM波形进行修正以将ADC采样区间调整到所述PWM波形的前半周期；

所述计算模块还用于根据修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作时间和所述死区时间deadband计算有效非零矢量工作时间t_effective，所述判断模块还用于对所述有效非零矢量工作时间t_effective进行判断以获取所述ADC的触发时刻t_ADtrigger；

所述触发模块用于根据所述ADC的触发时刻t_ADtrigger触发所述ADC。

8.如权利要求7所述的触发装置，其特征在于，在计算所述有效非零矢量工作时间t_effective时，所述计算模块根据修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作时间获取修正后的所述PWM波形的非零基本矢量工作时间的前边沿t_head和后边沿t_tail，并根据所述前边沿t_head和后边沿t_tail以及所述死区时间deadband计算所述有效非零矢量工作时间t_effective。

9.如权利要求8所述的触发装置，其特征在于，所述判断模块对所述有效非零矢量工作时间t_effective进行判断以获取所述ADC的触发时刻t_ADtrigger时，其中，

如果t_effective/2＜sample_window，则所述ADC的触发时刻t_ADtrigger＝t_tail–sample_window；

如果t_effective/2＜sample_delay，则所述ADC的触发时刻t_ADtrigger＝t_head+deadband+sample_delay；

如果t_effective/2≥sample_window且t_effective/2≥sample_delay，则所述ADC的触发时刻t_ADtrigger＝(t_head+deadband+t_tail)/2。

10.如权利要求7所述的触发装置，其特征在于，所述计算模块根据以下公式计算所述最小脉宽限制t_mpwl：

t_mpwl＝max{t_switch_loss，sample_delay+sample_window}

其中，t_switch_loss为所述最小脉宽，sample_delay为所述直流母线电流信号上升稳定时间，sample_window为所述ADC采样保持时间。

11.如权利要求7所述的触发装置，其特征在于，在修正后的所述PWM波形的前半周期的两个所述有效非零基本矢量工作时间t_effective内所述获取模块分别获取同一直流母线电流信号。

12.如权利要求7所述的触发装置，其特征在于，所述ADC的转换过程紧随所述ADC的采样保持过程，并且所述ADC的转换时间sample_converter小于所述死区时间deadband与所述直流母线电流信号上升稳定时间sample_delay之和。