CN110780107B - 三相变换器电流采样控制方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三相变换器电流采样控制方法，用于控制三相交错变换器的电流采样，涉及电流采样技术领域，该方法包括以下步骤：获取基准信号，根据基准信号设置采样时序；根据采样时序得到三相交错变换器的三对电流值；根据三对电流值得到三相交错变换器的三个中点电流值。该方法能够准确获得三相变换器中三路信号对应的中点电流值，通过软件控制解决由不同的开关器件和采样器件等硬件器件引起的采样延时问题，适用于对任意三相交错变换器的电流采样控制。本发明还公开了一种三相变换器电流采样控制装置、电子设备和计算机存储介质。

Description

三相变换器电流采样控制方法、装置、电子设备及介质

技术领域

本发明涉及电流采样技术领域，尤其涉及一种三相变换器电流采样控制方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

传统的两相交错式变换器采用两路独立的电流采样，这种采样方式需要使用隔离器件(如光耦、磁隔离芯片等)与控制器连接，使得采样会产生较大的延时。为了解决因隔离器件产生较大延时的问题，申请号为201910336319.4的中国专利公开了一种如图1所示的交错变换器电流采样电路，利用电流互感器和两个开关器件构成第一变换器和第二变换器，通过采样处理电路控制对电流进行采样，解决了由隔离器件产生采样延时的问题。

但是，在基于上述交错变换器的三相交错变换器实际应用电路中，交错变换器由于采用不同的开关器件和采样器件，会产生不同的延时，使得无法精确得采集到交错变换器中信号的中点电流值；并且因为三相交错变换器中的三路变换器信号保持顺序采样，使得每路变换器信号中采集到的中点电流值总是偏小或偏大，无法准确地获得每路变换器信号的中点电流值。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种三相变换器电流采样控制方法，其通过根据基准信号设置采样时序，获得三相变换器的三个中点电流值，实现对三相变换器电流采集的精确控制。

本发明的目的之一采用以下技术方案实现：

一种三相变换器电流采样控制方法，用于控制三相交错变换器的电流采样，包括：

获取基准信号，根据所述基准信号设置采样时序；

根据所述采样时序，得到所述三相交错变换器的三对电流值；

根据所述三对电流值，得到所述三相交错变换器的三个中点电流值。

进一步地，获取基准信号，包括：获取所述三相交错变换器的中路信号作为基准信号。

进一步地，根据所述基准信号设置采样时序，包括：

设置所述三相交错变换器中的第一变换器的采样时序为下路信号、基准信号、上路信号；

设置所述三相交错变换器中的第二变换器的采样时序为上路信号、基准信号、下路信号。

进一步地，根据所述采样时序，得到所述三相交错变换器的三对电流值，包括：

根据第一变换器和第二变换器的采样时序，分别得到所述三相交错变换器的三路信号相应的第一中点电流和第二中点电流；

由第一中点电流和第二中点电流对应构成所述三路信号的三对电流值。

进一步地，分别得到所述三相交错变换器的三路信号相应的第一中点电流和第二中点电流，其中，得到所述三路信号中的单路信号相应的第一中点电流和第二中点电流，包括：

获取所述单路信号的采样延迟时间，根据所述采样延迟时间设置触发采样的第一触发位置和第二触发位置；

根据所述第一触发位置和所述第二触发位置，分别得到所述单路信号的第一中点电流和第二中点电流。

进一步地，根据第一变换器和第二变换器的采样时序，分别得到所述三相交错变换器的三路信号相应的第一中点电流和第二中点电流，包括：

根据第一变换器的采样时序，得到所述下路信号的第一中点电流A1、所述基准信号的第一中点电流B1、所述上路信号的第一中点电流C1；

根据第二变换器的采样时序，得到所述上路信号的第二中点电流C2、所述基准信号的第二中点电流B2、所述下路信号的第二中点电流A2。

进一步地，得到所述三相交错变换器的三个中点电流值，包括：每对电流值分别经过平均处理，得到所述三相交错变换器中对应的各路信号的中点电流值。

本发明的目的之二在于提供一种三相变换器电流采样控制装置，其通过根据基准信号设置采样时序，获得三相变换器的三个中点电流值，实现对三相变换器电流采集的精确控制。

本发明的目的之二采用以下技术方案实现：

一种三相变换器电流采样控制装置，其包括：

采样时序设置模块，用于获取基准信号，根据所述基准信号设置采样时序；

电流值获取模块，用于根据所述采样时序，得到所述三相交错变换器的三对电流值；

中点电流计算模块，用于根据所述三对电流值，得到所述三相交错变换器的三个中点电流值。

本发明的目的之三在于提供执行发明目的之一的电子设备，其包括处理器、存储介质以及计算机程序，所述计算机程序存储于存储介质中，所述计算机程序被处理器执行时本发明目的之一的三相变换器电流采样控制方法。

本发明的目的之四在于提供存储发明目的之一的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明目的之一的三相变换器电流采样控制方法。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明根据基准信号设置采样时序，能够准确获得三相变换器中三路信号对应的中点电流值，通过软件控制解决由不同的开关器件和采样器件等硬件器件引起的采样延时问题，适用于对任意三相交错变换器的电流采样控制。

附图说明

图1为现有交错变换器电流采样电路的电路原理图；

图2为现有交错变换器电流采样电路在Vienna PFC电路中应用的电路原理图；

图3为本发明实施例一的三相变换器电流采样控制方法流程图；

图4为本发明实施例一的三对电流值的采样波形图；

图5为本发明实施例一的单路信号电流值的采样波形图；

图6为本发明实施例二的变换器电流采样控制装置的结构框图；

图7为本发明实施例三的电子设备的结构框图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明进行更为详细的描述，需要说明的是，以下参照附图对本发明进行的描述仅是示意性的，而非限制性的。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。

实施例一

实施例一提供了一种三相变换器电流采样控制方法，旨在根据基准信号设置采样时序，获得三相变换器的三个中点电流值，从而实现对三相变换器电流采集的精确控制。这种电流采样控制方法能够准确获得三相变换器中三路信号对应的中点电流值，通过软件控制解决由不同的开关器件和采样器件等硬件器件引起的采样延时问题，适用于对任意三相交错变换器的电流采样控制。

针对实际应用电路，将三个交错变换器电流采样电路分别应用于三相的两路交错并联PFC电路中，对此类三相交错变换器的电流采样进行控制。这里不对三相的两路交错并联PFC电路本身进行限定，只要使用本实施例中的三相变换器电流采样控制方法，均在本申请的保护范围之内。

请参照图2所示，本实施例示意性得在Vienna PFC电路中应用交错变换器电流采样电路，使用本申请的三相变换器电流采样控制方法，控制采集其三路信号对应的中点电流值，请参照图3，包括以下步骤：

S110、获取基准信号，根据所述基准信号设置采样时序。

获取Vienna PFC电路中三个交错变换器电流采样电路的中路信号作为基准信号。

优选地，设置三个交错变换器电路中第一变换器的采样时序为下路信号、基准信号、上路信号，设置第二变换器的采样时序为上路信号、基准信号、下路信号。

在三相变换器电路中的三路采样信号只能按顺序采样，当第一变换器以下路、中路、上路的顺序采样，图3中以A路、B路、C路的顺序采样，先采集A路电流，然后是B路电流，最后是C路电流；而第二变换器以上路、中路、下路的顺序采样，图3中以C路、B路、A路的顺序采样，先采集C路电流，然后是B路电流，最后是A路电流。

三相变换电路的三路信号根据采样时序进行采样，避免了第一变换器和第二变换器中的三路信号采用同一种采样时序，采集到的电流值会持续偏大或偏小，无法计算获得三路信号的中点电流值。

S120、根据所述采样时序，得到所述三相交错变换器的三对电流值。

根据第一变换器和第二变换器的采样时序，分别得到两相交错的三相变换器电路的三路信号相应的第一中点电流和第二中点电流，由第一中点电流和第二中点电流对应构成三路信号的三对电流值。三对电流值用于后续计算三路信号的中点电流值。

优选地，根据第一变换器的采样时序，得到下路信号的第一中点电流A1、基准信号的第一中点电流B1、上路信号的第一中点电流C1；根据第二变换器的采样时序，得到上路信号的第二中点电流C2、基准信号的第二中点电流B2、下路信号的第二中点电流A2。由第一中点电流A1和第二中点电流A2、第一中点电流B1和第二中点电流B2、第一中点电流C1和第二中点电流C2构成三对电流值。

请参照图4，B路信号作为基准，A路、C路电流采集的位置分别到B路电流采集的位置之间的距离基本相等，具体的距离由采样电路中如DSP处理器等的控制器ADC转换时间决定。而第一变换器采集下路信号的第一中点电流A1和第二变换器采集上路信号的第二中点电流C2均偏小，第一变换器采集上路信号的第一中点电流C1和和第二变换器采集下路信号的第二中点电流A2均偏大。获得的三对电流值用于后续计算三路信号的中点电流值。

优选地，获取三路信号中每路信号相应的第一中点电流和第二中点电流，获取单路信号的采样延迟时间，根据采样延迟时间设置触发采样的第一触发位置和第二触发位置，根据第一触发位置和第二触发位置，分别得到单路信号的第一中点电流和第二中点电流，进而分别得到三路信号相应的第一中点电流和第二中点电流。

在实际电路中不同开关器件和采样器件会造成不同的延时，获取由开关器件和采样器件的延时造成的信号延迟时间，作为采样延迟时间。请参照图5，对第一变换器中的B路信号采集电流，根据获取的采样延迟时间，将原本在三角波的ZERO点的触发位置后延至第一触发位置，PWM信号在依然ZERO点加载且时刻不变，这样可以准确得采集到B路信号的第一中点电流B1。同样地，也可以采集到第二变换器中B路信号的第二中点电流B2，也能分别采集到A路信号和C路信号相应的第一中点电流和第二中点电流。

S130、根据所述三对电流值，得到所述三相交错变换器的三个中点电流值。

优选地，每对电流值分别经过平均处理，得到三相交错变换器中对应的各路信号的中点电流值。

分别对第一中点电流A1和第二中点电流A2、第一中点电流B1和第二中点电流B2、第一中点电流C1和第二中点电流C2求均值，即可分别获得A路信号、B路信号、C路信号的中点电流值。

实施例二

实施例二公开了一种对应上述实施例的一种变换器电流采样控制装置，为上述实施例的虚拟装置结构，请参照图6所示，包括：

采样时序设置模块210，用于获取基准信号，根据所述基准信号设置采样时序；

电流值获取模块220，用于根据所述采样时序，得到所述三相交错变换器的三对电流值；

中点电流计算模块230，用于根据所述三对电流值，得到所述三相交错变换器的三个中点电流值。

优选地，采样时序设置模块设置三个交错变换器电路中第一变换器的采样时序为下路信号、基准信号、上路信号，设置第二变换器的采样时序为上路信号、基准信号、下路信号。

优选地，电流值获取模块根据第一变换器和第二变换器的采样时序，分别得到两相交错的三相变换器电路的三路信号相应的第一中点电流和第二中点电流，由第一中点电流和第二中点电流对应构成三路信号的三对电流值。三对电流值用于后续计算三路信号的中点电流值。

优选地，电流值获取模块获取三路信号中每路信号相应的第一中点电流和第二中点电流，获取单路信号的采样延迟时间，根据采样延迟时间设置触发采样的第一触发位置和第二触发位置，根据第一触发位置和第二触发位置，分别得到单路信号的第一中点电流和第二中点电流，进而分别得到三路信号相应的第一中点电流和第二中点电流。

实施例三

图7为本发明实施例三提供的一种电子设备的结构示意图，如图7所示，该电子设备包括处理器310、存储器320、输入装置330和输出装置340；计算机设备中处理器310的数量可以是一个或多个，图7中以一个处理器310为例；电子设备中的处理器310、存储器320、输入装置330和输出装置340可以通过总线或其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。

存储器320作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的变换器电流采样控制方法对应的程序指令/模块(例如，三相变换器电流采样控制装置中的采样时序设置模块210、电流值获取模块220和中点电流计算模块230)。处理器310通过运行存储在存储器320中的软件程序、指令以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例一的三相变换器电流采样控制方法。

存储器320可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器320可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器320可进一步包括相对于处理器310远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置330可用于接收基准信号、采样延迟时间等。输出装置340可包括显示屏等显示设备。

实施例四

本发明实施例四还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行三相变换器电流采样控制方法，该方法包括：

获取基准信号，根据所述基准信号设置采样时序；

根据所述采样时序，得到所述三相交错变换器的三对电流值；

根据所述三对电流值，得到所述三相交错变换器的三个中点电流值。

当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的基于三相变换器电流采样控制方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是手机，个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述基于三相变换器电流采样控制装置实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种三相变换器电流采样控制方法，用于控制三相交错变换器的电流采样，其特征在于：包括：

获取基准信号，根据所述基准信号设置采样时序；

根据所述采样时序，得到所述三相交错变换器的三对电流值；

根据所述三对电流值，得到所述三相交错变换器的三个中点电流值；

所述获取基准信号，包括：获取所述三相交错变换器的中路信号作为基准信号；

所述根据所述基准信号设置采样时序，包括：

设置所述三相交错变换器中的第一变换器的采样时序为下路信号、基准信号、上路信号；

设置所述三相交错变换器中的第二变换器的采样时序为上路信号、基准信号、下路信号；

所述根据所述采样时序，得到所述三相交错变换器的三对电流值，包括：

根据第一变换器和第二变换器的采样时序，分别得到所述三相交错变换器的三路信号相应的第一中点电流和第二中点电流；

由第一中点电流和第二中点电流对应构成所述三路信号的三对电流值；

所述分别得到所述三相交错变换器的三路信号相应的第一中点电流和第二中点电流，其中，得到所述三路信号中的单路信号相应的第一中点电流和第二中点电流，包括：

获取所述单路信号的采样延迟时间，根据所述采样延迟时间设置触发采样的第一触发位置和第二触发位置；

根据所述第一触发位置和所述第二触发位置，分别得到所述单路信号的第一中点电流和第二中点电流。

2.如权利要求1所述的一种三相变换器电流采样控制方法，其特征在于：根据第一变换器和第二变换器的采样时序，分别得到所述三相交错变换器的三路信号相应的第一中点电流和第二中点电流，包括：

根据第一变换器的采样时序，得到所述下路信号的第一中点电流A1、所述基准信号的第一中点电流B1、所述上路信号的第一中点电流C1；

根据第二变换器的采样时序，得到所述上路信号的第二中点电流C2、所述基准信号的第二中点电流B2、所述下路信号的第二中点电流A2。

3.如权利要求1-2任一项所述的一种三相变换器电流采样控制方法，其特征在于：得到所述三相交错变换器的三个中点电流值，包括：每对电流值分别经过平均处理，得到所述三相交错变换器中对应的各路信号的中点电流值。

4.一种三相变换器电流采样控制装置，其特征在于，其包括：

采样时序设置模块，用于获取基准信号，根据所述基准信号设置采样时序；

电流值获取模块，用于根据所述采样时序，得到所述三相交错变换器的三对电流值；

中点电流计算模块，用于根据所述三对电流值，得到所述三相交错变换器的三个中点电流值；

所述采样时序设置模块，还用于获取所述三相交错变换器的中路信号作为基准信号；设置所述三相交错变换器中的第一变换器的采样时序为下路信号、基准信号、上路信号；设置所述三相交错变换器中的第二变换器的采样时序为上路信号、基准信号、下路信号；

所述电流值获取模块还用于根据第一变换器和第二变换器的采样时序，分别得到所述三相交错变换器的三路信号相应的第一中点电流和第二中点电流；由第一中点电流和第二中点电流对应构成所述三路信号的三对电流值；

所述中点电流计算模块还用于获取单路信号的采样延迟时间，根据所述采样延迟时间设置触发采样的第一触发位置和第二触发位置；根据所述第一触发位置和所述第二触发位置，分别得到所述单路信号的第一中点电流和第二中点电流。

5.一种电子设备，其包括处理器、存储介质以及计算机程序，所述计算机程序存储于存储介质中，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时执行权利要求1至3任一项所述的三相变换器电流采样控制方法。

6.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至3任一项所述的三相变换器电流采样控制方法。

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