CN1120564C - 一种用于脉宽调制型变频电源中死区补偿的方法 - Google Patents

一种用于脉宽调制型变频电源中死区补偿的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1120564C
CN1120564C CN 01144167 CN01144167A CN1120564C CN 1120564 C CN1120564 C CN 1120564C CN 01144167 CN01144167 CN 01144167 CN 01144167 A CN01144167 A CN 01144167A CN 1120564 C CN1120564 C CN 1120564C
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
dead
negative
positive
area compensation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 01144167
Other languages
English (en)
Other versions
CN1355596A (zh
Inventor
杨耕
段龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsinghua University
Original Assignee
Tsinghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsinghua University filed Critical Tsinghua University
Priority to CN 01144167 priority Critical patent/CN1120564C/zh
Publication of CN1355596A publication Critical patent/CN1355596A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1120564C publication Critical patent/CN1120564C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于脉宽调制型变频电源中死区补偿的方法，属电气、电子技术领域。首先将被控电源输出的三相脉宽调制电压信号，经隔离变换后得到正负电平信号；然后产生一个指令脉宽调制信号，并延时2～3个微秒，得到一个正负跳变沿信号；读取的高低电平状态，根据信的正负进行补偿。将本发明的方法应用于变频器的死区补偿中，极大地提高了低速时的输出转矩，避免了以前死区补偿方法中由于电流极性检测不准而造成的电流波形畸变、转矩脉动现象，能够很好的逼近于正弦波。

Description

一种用于脉宽调制型变频电源中死区补偿的方法
技术领域
本发明涉及一种用于脉宽调制型变频电源中死区补偿的方法，属电力电子技术领域。
背景技术
在各种脉宽调制型的变频电源中，为防止开关器件功率模块一个桥臂的上下两管由于直通而损坏，都设有死区时间。在死区时间内，由于上下管都没有触发信号，输出电压完全取决于输出电流的极性，因此输出电压是不可控的。其造成的直接后果就是输出电压与指令电压之间产生误差，输出电流产生畸变。如果负载为电机，则转矩产生脉动，低速时，输出转矩的能力降低，甚至出现带不动负载的情况。
现有的变频器中，一般都对这种死区时间进行了补偿。有一种补偿方法是采用软件的方法，通过对电流进行检测，判断其极性来获得死区补偿的方向，其原理框图见附图1。其中IM为负载电机，用霍尔传感器进行电流采样得到电流的方向signI，以此作为判断死区补偿方向的依据。在这种方法中，最大的缺点就是在电流这个模拟信号的采样过程中，不可避免的混有噪声信号，而这种噪声信号很难靠一般的方法滤除，因此可能造成电流极性检测的错误，从而引起误补偿的发生。另一种对死区进行补偿的方法是通过采样输出相电压的脉冲宽度，并与指令脉冲电压宽度进行比较，以此差值作为死区补偿的方向的依据。这种方法的最大的缺点是，输出相电压的脉冲宽度的获得比较困难，需要依赖较复杂的的硬件电路，并且要占用CPU大量的资源，且补偿过程中有两个开关周期的延迟。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于脉宽调制型变频电源中死区补偿的方法，以克服已有技术的死区补偿方法中依靠电流检测而带来的弊端。依赖于简单的硬件电路检测出相电压在死区时间内的正负，并尽量减少在控制上时间的延迟，得到准确的死区补偿方向，从而获得准确有效的补偿效果。
本发明提出的用于脉宽调制型变频电源中死区补偿的方法，包括以下各步骤：
1、将被控电源输出的三相脉宽调制电压信号Ua、Ub、Uc，经隔离变换后得到正负电平信号Pa、Pb、Pc，上述信号表示被控电源Ua、Ub、Uc各相在每一时刻输出的电压的正负；
2、产生一个高频指令信号Wa、Wb、Wc，该信号为正负跳变沿信号，用此信号对正负电平信号Pa、Pb、Pc的宽度进行计算，得到脉宽信号  Da、Db、Dc，此信号反应死区时间内输出电压的正负；
3、读取上述脉宽信号Da、Db、Dc的高低电平状态，当信号的状态表示死区时间内输出电压为正时，相应的补偿为：将控制三相脉宽调制电压信号Ua、Ub、Uc的指令信号的相应相的上桥臂驱动信号缩短一个补偿量，下桥臂的驱动信号延长一个补偿量；当信号的状态表示死区时间内输出电压为负时，相应的补偿为：将指令信号Ua、Ub、Uc的相应相的上桥臂驱动信号延长一个补偿量，下桥臂的驱动信号缩短一个补偿量。
将本发明的方法应用于变频器的死区补偿中，极大地提高了低速时的输出转矩，避免了以前死区补偿方法中由于电流极性检测不准而造成的电流波形畸变、转矩脉动现象，极大地提高了输出电流的波形；使其能够很好的逼迫于正弦波。
附图说明
图1是已有技术中用软件方法进行死区补偿的原理框图。
图2是本发明提出的用于脉宽调制型变频电源中死区补偿方法的原理框图。
图3是实现本发明方法的信号隔离变换的电路图。
图4是实现本发明方法的信号捕捉的电路图。
图5是各信号在一个脉宽调制周期中的时序图。
具体实施方式
作为本方法的一个实施例，为三相变频电源设计了一套硬件装置，并配合以80C196MC为CPU的算法程序实现了上述死区补偿方法。具体的硬件装置包括信号隔离变换部分电路，信号捕捉电路，分别如图3、图4所示。80C196MC中的脉宽调制方式用七段对称调制，输出低电平时驱动开关器件开通。在一个脉宽调制周期中的时序如图5所示。在t0时刻执行死区补偿算法和脉宽调制算法。在算法中如图所示得到Da信号为高电平，表示死区时间内输出电压为正，则在计算下一周期的脉宽调制宽度时，将计算得到宽度减去一个补偿宽度即可。反之，若得到的Da信号为低电平，则将计算得到宽度加上一个补偿宽度即可。

Claims (1)

1、一种用于脉宽调制型变频电源中死区补偿的方法，其特征在于该方法包括以下各步骤：
(1)将被控电源输出的三相脉宽调制电压信号(Ua、Ub、Uc)，经隔离变换后得到正负电平信号(Pa、Pb、Pc)，上述信号表示被控电源(Ua、Ub、Uc)各相在每一时刻输出的电压的正负；
(2)产生一个高频指令信号(Wa、Wb、We)，该信号为正负跳变沿信号，用此信号对正负电平信号(Pa、Pb、Pc)的宽度进行计算，得到脉宽信号(Da、Db、Dc)，此信号反应死区时间内输出电压的正负；
(3)读取上述脉宽信号(Da、Db、Dc)的高低电平状态，当信号的状态表示死区时间内输出电压为正时，相应的补偿为：将控制三相脉宽调制电压信号(Ua、Ub、Uc)的指令信号的相应相的上桥臂驱动信号缩短一个补偿量，下桥臂的驱动信号延长一个补偿量；当信号的状态表示死区时间内输出电压为负时，相应的补偿为：将指令信号(Ua、Ub、Uc)的相应相的上桥臂驱动信号延长一个补偿量，下桥臂的驱动信号缩短一个补偿量。
CN 01144167 2001-12-14 2001-12-14 一种用于脉宽调制型变频电源中死区补偿的方法 Expired - Fee Related CN1120564C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 01144167 CN1120564C (zh) 2001-12-14 2001-12-14 一种用于脉宽调制型变频电源中死区补偿的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 01144167 CN1120564C (zh) 2001-12-14 2001-12-14 一种用于脉宽调制型变频电源中死区补偿的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1355596A CN1355596A (zh) 2002-06-26
CN1120564C true CN1120564C (zh) 2003-09-03

Family

ID=4677353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 01144167 Expired - Fee Related CN1120564C (zh) 2001-12-14 2001-12-14 一种用于脉宽调制型变频电源中死区补偿的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1120564C (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100388610C (zh) * 2003-10-24 2008-05-14 力博特公司 Ups逆变器及其脉宽调制死区补偿方法
CN100426172C (zh) * 2005-04-13 2008-10-15 通嘉科技股份有限公司 可调整失效时间的适应性失效时间控制器
CN102005955B (zh) * 2010-11-30 2013-02-27 中冶南方（武汉）自动化有限公司 一种基于dsp控制器的死区补偿方法
CN102710165B (zh) * 2012-03-19 2014-10-15 天津大学 一种改进的双级式变流器直流母线电压控制方法
CN103219940A (zh) * 2012-11-01 2013-07-24 东方日立(成都)电控设备有限公司 一种电动机振动抑制方法
CN110429803B (zh) * 2019-09-03 2024-04-23 上海沪工焊接集团股份有限公司 驱动电路和逆变电源

Also Published As

Publication number Publication date
CN1355596A (zh) 2002-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1050469C (zh) 补偿电动机驱动逆变器死区时间引起电压误差的方法及装置
CN102545749B (zh) 宽调速范围无刷直流电机无位置传感器控制装置及方法
CN101917158B (zh) 一种用于电压源逆变器的死区补偿方法
CN101213736B (zh) 控制逆变器的设备及方法
JP2001178145A (ja) 最大電力運転インバータシステム
CN103283135A (zh) 电力转换装置
CN104995829A (zh) 电力转换装置
CN1120564C (zh) 一种用于脉宽调制型变频电源中死区补偿的方法
CN102474209A (zh) 电动机驱动装置的功率消耗计算方法和利用功率消耗计算方法的电动机驱动装置的控制方法
CN110829930A (zh) 逆变器死区补偿方法、装置、逆变器及汽车
CN2907030Y (zh) 具有无功功率补偿的低谐波变频调速器
US10608569B2 (en) Control device of AC rotating electrical machine
CN110829920A (zh) 一种调制装置及系统
EP3370336B1 (en) Brushless dc motor control and method
US20240063747A1 (en) Motor driving apparatus, motor system, and electric vehicle
JPH09121558A (ja) モータ駆動制御装置
CN112858802B (zh) 开关功率转换器输出电参数有效值确定方法、装置及系统
CN101567654B (zh) 采用空间矢量脉宽调制的电机控制方法及其控制器
CN110912437B (zh) 一种单电流采样式三相功率变换电路
CN100355191C (zh) 直流对直流转换器的控制电路、控制方法及时序产生器
CN1290260C (zh) 调整pwm信号的频率与占空比的pwm缓冲电路
CN111431512A (zh) 切线逼近法非对称规则采样spwm调制方法、设备及存储设备
CN100391093C (zh) 对软开关脉宽调制三相逆变器的输出电流波形进行补偿的方法
CN104935153A (zh) 三相桥式逆变器驱动波形发生器
CN102684536A (zh) 一种高压变频调速装置的功率单元死区补偿方法

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee