CN118117941A - 桥式驱动电路的控制方法、装置、电子设备以及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种桥式驱动电路的控制方法、装置、电子设备以及存储介质,其中,该方法包括:确定桥式驱动电路的各桥臂中各功率开关的目标信息;其中,所述目标信息为用于指示各功率开关的导通状态的信息;基于所述目标信息在各所述功率开关中确定目标功率开关;调整所述目标功率开关的脉冲宽带调制PWM驱动信号的信号值,调整后得到目标PWM驱动信号,其中,所述目标PWM驱动信号用于控制所述目标功率开关处于目标状态;其中,所述目标状态包括:常开状态或者常闭状态。
Description
技术领域
本公开涉及电子技术领域,具体而言,涉及一种桥式驱动电路的控制方法、装置、电子设备以及存储介质。
背景技术
目前,电机控制器是通过主动工作来控制电机按照设定的方向、速度、角度和响应时间进行工作的集成电路,在电动类车辆中,电机控制器可以根据电动类车辆的驾驶指令(例如,加油、刹车)等控制车辆的行驶状态。目前市面上现有的电机控制器存在着使用寿命短的缺点,导致电机控制器在使用的过程中容易发生损坏,从而影响电动类车辆的使用,进而影响用户的使用体验。
发明内容
本公开实施例至少提供一种桥式驱动电路的控制方法、装置、电子设备以及存储介质。
第一方面,本公开实施例提供了一种桥式驱动电路的控制方法,包括:确定桥式驱动电路的各桥臂中各功率开关的目标信息;其中,所述目标信息为用于指示各功率开关的导通状态的信息;基于所述目标信息在各所述功率开关中确定目标功率开关;调整所述目标功率开关的脉冲宽带调制PWM驱动信号的信号值,调整后得到目标PWM驱动信号,其中,所述目标PWM驱动信号用于控制所述目标功率开关处于目标状态;其中,所述目标状态包括:常开状态或者常闭状态。
一种可选的实施方式中,所述确定桥式驱动电路的各桥臂中各功率开关的目标信息,包括:获取与所述桥式驱动电路中每个桥臂相匹配驱动连接线上的电流信息;其中,所述驱动连接线为各所述桥臂和所述桥式驱动电路的驱动负载间的连接线;基于所述电流信息确定各所述桥臂中各功率开关的目标信息。
一种可选的实施方式中,所述基于所述目标信息在各所述功率开关中确定目标功率开关,包括:基于所述电流信息确定所述驱动连接线上所流过电流的电流流向;在所述桥臂的各功率开关中确定与所述电流流向相匹配的功率开关,并基于所述相匹配的功率开关确定所述目标功率开关。
一种可选的实施方式中,所述确定桥式驱动电路的各桥臂中各功率开关的目标信息,包括:获取与所述桥式驱动电路中各桥臂对应的PWM调制波;基于所述PWM调制波的波形信息确定所述目标信息;其中,所述波形信息用于指示所述PWM调制波的相位和/或所述PWM调制波的正负信息。
一种可选的实施方式中,所述基于所述目标信息在各所述功率开关中确定目标功率开关,包括:基于所述PWM调制波的当前波形信息,确定该桥臂的各功率开关中处于未导通状态的功率开关;将所述处于未导通状态的功率开关确定为所述目标功率开关。
一种可选的实施方式中,所述调整所述目标功率开关的脉冲宽带调制PWM驱动信号的信号值,调整后得到目标PWM驱动信号,包括:确定所述目标功率开关的控制信息;其中,所述控制信息用于指示所述目标功率开关处于目标状态时的开关信息;基于所述控制信息调整所述目标功率开关的脉冲宽带调制PWM驱动信号的信号值,调整后得到目标PWM驱动信号。
一种可选的实施方式中,所述目标功率开关为场效应管;所述确定所述目标功率开关的控制信息,包括:确定所述目标功率开关处于目标状态时,所述目标功率开关的栅极电压信息;将所述栅极电压信息确定为所述控制信息。
第二方面,本公开实施例提供了一种桥式驱动电路的控制装置,包括:第一确定单元,用于确定桥式驱动电路的各桥臂中各功率开关的目标信息;其中,所述目标信息为用于指示各功率开关的导通状态的信息;第二确定单元,用于基于所述目标信息在各所述功率开关中确定目标功率开关;调整单元,用于调整所述目标功率开关的脉冲宽带调制PWM驱动信号的信号值,调整后得到目标PWM驱动信号,其中,所述目标PWM驱动信号用于控制所述目标功率开关处于目标状态;其中,所述目标状态包括:常开状态或者常闭状态。
第三方面,本公开实施例还提供一种电子设备,包括:处理器、存储器和总线,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,所述处理器与所述存储器之间通过总线通信,所述机器可读指令被所述处理器执行时执行上述第一方面,或第一方面中任一种可能的实施方式中的步骤。
第四方面,本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面,或第一方面中任一种可能的实施方式中的步骤。
在本公开实施例中,首先,确定桥式驱动电路的各桥臂中各功率开关的目标信息,以通过该目标信息确定各功率开关的导通状态;之后,就可以基于该目标信息在各功率开关中确定目标功率开关,其中,该目标功率开关为基于空开空关状态的功率开关;接下来,就可以调整目标功率开关的脉冲带宽调制PWM驱动信号的信号值,得到目标PWM驱动信号,其中,通过该目标PWM驱动信号能够使目标功率开关处于目标状态;其中,该目标状态包括常开状态或者常闭状态。也即,通过控制目标功率开关处于常开状态或者常闭状态,可以避免目标功率开关的空开空关,从而减少目标功率开关的开关次数,进而减慢桥式驱动电路的老化;同时可以避免桥式驱动电路性能的降低,还可以延长桥式驱动电路的使用寿命。
为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,此处的附图被并入说明书中并构成本说明书中的一部分,这些附图示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。应当理解,以下附图仅示出了本公开的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本公开实施例所提供的一种桥式驱动电路的控制方法的流程图;
图2示出了本公开实施例所提供的一种交流电机的桥式驱动电路的电路结构图;
图3示出了本公开实施例所提供的一种交流电机的桥式驱动电路的驱动波形图;
图4示出了本公开实施例所提供的一种交流电机的桥式驱动电路中对应桥臂的功率开关的开关时间的示意图;
图5示出了本公开实施例所提供的桥式驱动电路的控制方法中,确定桥式驱动电路的各桥臂中各功率开关的目标信息的具体方法的流程图;
图6示出了本公开实施例所提供的桥式驱动电路的控制方法中,另一种确定桥式驱动电路的各桥臂中各功率开关的目标信息的具体方法的流程图;
图7示出了本公开实施例所提供的一种直流电机的桥式驱动电路的电路结构图;
图8示出了本公开实施例所提供的一种桥式驱动电路的控制装置的示意图;
图9示出了本公开实施例所提供的一种电子设备的示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例中附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本公开实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围,而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
本文中术语“和/或”,仅仅是描述一种关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合,例如,包括A、B、C中的至少一种,可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
经研究发现,电机控制器是通过主动工作来控制电机按照设定的方向、速度、角度和响应时间进行工作的集成电路,在电动类车辆中,电机控制器可以根据电动类车辆的驾驶指令(例如,加油、刹车)等控制车辆的行驶状态。目前市面上现有的电机控制器存在着使用寿命短的缺点,导致电机控制器在使用的过程中容易发生损坏,从而影响电动类车辆的使用,进而影响用户的使用体验。
基于上述研究,本公开提供了一种桥式驱动电路的控制方法、装置、电子设备以及存储介质。在本公开实施例中,首先,确定桥式驱动电路的各桥臂中各功率开关的目标信息,以通过该目标信息确定各功率开关的导通状态;之后,就可以基于该目标信息在各功率开关中确定目标功率开关,其中,该目标功率开关为基于空开空关状态的功率开关;接下来,就可以调整目标功率开关的脉冲带宽调制PWM驱动信号的信号值,得到目标PWM驱动信号,其中,通过该目标PWM驱动信号能够使目标功率开关处于目标状态;其中,该目标状态包括常开状态或者常闭状态。也即,通过控制目标功率开关处于常开状态或者常闭状态,可以避免目标功率开关的空开空关,从而减少目标功率开关的开关次数,进而减慢桥式驱动电路的老化;同时可以避免桥式驱动电路性能的降低,还可以延长桥式驱动电路的使用寿命。
为便于对本实施例进行理解,首先对本公开实施例所公开的一种桥式驱动电路的控制方法进行详细介绍,本公开实施例所提供的桥式驱动电路的控制方法的执行主体一般为具有一定计算能力的电子设备。在一些可能的实现方式中,该桥式驱动电路的控制方法可以通过处理器调用存储器中存储的计算机可读指令的方式来实现。
参见图1所示,为本公开实施例提供的一种桥式驱动电路的控制方法的流程图,所述方法包括步骤S101~S105,其中:
S101:确定桥式驱动电路的各桥臂中各功率开关的目标信息;其中,所述目标信息为用于指示各功率开关的导通状态的信息。
在本公开实施例中,桥式驱动电路中可以包含多个桥臂,每个桥臂包含一组功率开关,例如,每个桥臂可以包含一组场效应管,分为上臂场效应管和下臂场效应管。
这里,桥式驱动电路的驱动负载可以为电机,例如,交流电机,或者,直流电机,除此之外,该驱动负载还可以为该桥式驱动电路能够驱动的其他任意负载,本公开对此不作具体限定,以能够实现为准。
这里,可以在桥式驱动电路的工作过程中,确定该桥式驱动电路的各桥臂中各功率开关的目标信息。
在本公开实施例中,通过该目标信息可以确定对应桥臂中各功率开关的导通状态。例如,可以通过该目标信息确定对应桥臂中处于导通状态的功率开关,还可以通过该目标信息确定对应桥臂中处于未导通状态的功率开关。其中,处于导通状态的功率开关可以理解为有电流流过的功率开关;相应的,处于未导通状态的功率开关可以理解为无电流流过的功率开关。
这里,目标信息可以为电流信息,和/或,波形信息(比如,相位信息、波形正负信息等)。
S103:基于所述目标信息在各所述功率开关中确定目标功率开关。
这里,目标功率开关可以理解为对应桥臂中处于未导通状态的功率开关,也即对应桥臂中没有电流流过的功率开关。
具体实施时,可以确定桥式驱动电路中各桥臂的电流信息和/或相位信息,从而基于该桥臂的电流信息和/或相位信息,在该桥臂的各功率开关(例如,上臂场效应管和下臂场效应管)中确定没有电流流过的目标功率开关。
S105:调整所述目标功率开关的脉冲宽带调制PWM驱动信号的信号值,调整后得到目标PWM驱动信号,其中,所述目标PWM驱动信号用于控制所述目标功率开关处于目标状态;其中,所述目标状态包括:常开状态或者常闭状态。
在本公开实施例中,在确定出没有电流流过的目标功率开关之后,就可以调整目标功率开关的PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽带调制)驱动信号,从而使得调整后的目标PWM驱动信号能够控制目标功率开关处于目标状态。
这里,目标功率开关处于目标状态是指目标功率开关失能,也即,目标功率开关不随其他功率开关执行打开或者关闭的动作,基于此,可以控制目标功率开关处于常开状态或者常闭状态,从而使得目标功率开关不处于空开空关的状态。
下面将结合图2至图4对上述桥式驱动电路的控制方法进行详细介绍。
如图2所示的为桥式驱动电路的结构示意图,图2中,驱动负载为交流电机,此时,桥式驱动电路还可以理解为交流电机的电机控制器。如图2所示,桥式驱动电路包括3个桥臂,每个桥臂包含两个功率开关,即3个桥臂分别为桥臂1、桥臂2和桥臂3;其中,桥臂1包含功率开关A_H和功率开关A_L,桥臂2包含功率开关B_H和功率开关B_L,桥臂3包含功率开关C_H和功率开关C_L。
如图2所示,桥臂1通过相线A连接至交流电机,桥臂2通过相线B连接至交流电机,桥臂3通过相线C连接至交流电机。为了让交流电机能够转起来,需要在交流电机的A,B,C三根相线施加相位相差为120度的正弦波电流(或者马鞍波),即如图3所示的正弦波电流,其中,该正弦波电流中包含A相的电流波形、B相电流的波形和C相电流的波形。
为了产生正弦波电流,需要控制图2中的6个功率开关A_H、B_H、C_H、A_L、B_L、C_L的开通时间。
这里,针对每个桥臂,可以预先设置对应的PWM调制电路,其中,每个PWM调制电路的输入为调制波(例如,正弦波)和载波(例如,三角载波)。这里,A、B和C相所对应的调制波的相位依次相差120度。之后,就可以将调制波和载波进行比较,从而得到PWM脉冲信号,也即,PWM驱动信号。通过该PWM脉冲信号,可以驱动对应功率开关的开通时间,从而实现将模拟信号(正弦波)转换为数字信号(PWM脉冲信号)。
如图4所示,0°,180°,360°的时刻时,PWM占空比最小,在90°和270°时刻时,PWM的占空比最大,而且在0到180°时刻,记做上半周期,电流是正的;在180°到360°时刻,记为下半周期,电流是负的。为了使得上臂功率开关和上臂功率开关不同时导通,在设计上需要使上臂功率开关和上臂功率开关的PWM波形呈互补形式。
举例来说,在图3的30°时刻,A_H,C_H和B_L打开,电流是从B+流入A_H和C_H,再从A相线和C相线流入电机,再从B相线流出后经过B_L后流到B-。
电流流过A_H时,A_H导通,A_L必须是关闭的,现有技术通常是将A_H和A_L的G极输入PWM做成互补的PWM波,但是在图3中的0到180°区间内,电流都是正的。也就是说,电流一直是从A_H流入相线A,而A_L是没有任何电流流过。但是由于互补PWM的性质,导致在0到180°区间内,A_L会和A_H一起不停的开关,造成A_L器件在没有流过电流时一直在做无用的损耗。
基于此,在本公开实施例中,首先,确定桥式驱动电路的各桥臂中各功率开关的目标信息,以通过该目标信息确定各功率开关的导通状态;之后,就可以基于该目标信息在各功率开关中确定目标功率开关,其中,该目标功率开关为基于空开空关状态的功率开关;接下来,就可以调整目标功率开关的脉冲带宽调制PWM驱动信号的信号值,得到目标PWM驱动信号,其中,通过该目标PWM驱动信号能够使目标功率开关处于目标状态;其中,该目标状态包括常开状态或者常闭状态。也即,通过控制目标功率开关处于常开状态或者常闭状态,可以避免目标功率开关的空开空关,从而减少目标功率开关的开关次数,进而减慢桥式驱动电路的老化;同时可以避免桥式驱动电路性能的降低,还可以延长桥式驱动电路的使用寿命。
在一个可选的实施方式中,如图5所示,上述步骤S101确定桥式驱动电路的各桥臂中各功率开关的目标信息,具体包括如下步骤:
步骤S501:获取与所述桥式驱动电路中每个桥臂相匹配驱动连接线上的电流信息;其中,所述驱动连接线为各所述桥臂和所述桥式驱动电路的驱动负载间的连接线;
步骤S502:基于所述电流信息确定各所述桥臂中各功率开关的目标信息。
在本公开实施例中,如图2所示,可以分别在A、B和C相线上设置电流传感器,从而根电流传感器所采集到的电流信息确定目标信息。
假设,在图3的30°时刻,A_H,C_H和B_L打开,电流是从B+流入A_H和C_H,再从A相线和C相线流入交流电机,再从B相线流出后经过B_L后流到B-。
也就是说,针对A相线来说,电流从A_H的源极流出,并沿着A相线流入交流电机。针对B相线来说,电流从交流电机流出,并沿着B相线流入B_L的漏极。针对C相线来说,电流从C_H的源极流出,并沿着C相线流入交流电机。
假设,在图3的210°时刻,A_L,C_L和B_H打开,电流是从B+流入B_H,再从B相线流入交流电机,再从A相线和C相线流出后分别经过A_L和C_L流到B-。
也就是说,针对A相线来说,电流从交流电机流出,并沿着A相线流入A_L的漏极。针对B相线来说,电流从B_H的源极流出,并沿着B相线流入交流电机。针对C相线来说,电流从交流电机流出,并沿着C相线流入C_L的漏极。
通过上述描述可知,在A_H打开时,电流沿着A相线从A_H的源极流入交流电机,在A_L打开时,电流沿着A相线从交流电机流入A_L的漏极。也就是说,当桥臂中处于导通状态的功率开关不同时,电流在相应相线的流向也是不相同的。
因此,可以获取与桥式驱动电路中每个桥臂相匹配驱动连接线上的电流信息。如图2所示,与每个桥臂相匹配驱动连接线可以为图2中所示的A相线、B相线和C相线。这里,电流信息可以用于确定与每个桥臂相匹配驱动连接上的电流流向。
在获取到电流信息之后,就可以将该电流信息确定为对应桥臂中各功率开关的目标信息。接下来,就可以根据该电流信息在该桥臂的各所述功率开关中确定没有电流流过的目标功率开关。
在本公开实施例中,可以实时检测每个驱动连接线上的电流信息,进而根据该电流信息确定该驱动连接线所对应桥臂上的各功率开关中没有电流流过的目标功率开关。
在一个可选的实施方式中,上述步骤S103基于所述目标信息在各所述功率开关中确定目标功率开关,具体包括如下步骤:
步骤S11:基于所述电流信息确定所述驱动连接线上所流过电流的电流流向;
步骤S12:在所述桥臂的各功率开关中确定与所述电流流向相匹配的功率开关,并基于所述相匹配的功率开关确定所述目标功率开关。
在本公开实施例中,通过上述描述可知,针对A相线来说,当电流从交流电机流出,并沿着A相线流入A_L的漏极时,A_L有电流流过,A_H没有电流流过。当电流从A_H的源极流出,并沿着A相线流入交流电机时,A_H有电流流过,A_L没有电流流过。
因此,可以基于各桥臂和驱动负载之间连接线上的电流流向确定该桥臂的各功率开关中没有电流流过的目标功率开关。基于此,可以基于电流信息确定驱动连接线上所流过电流的电流流向。
这里,电流信息中通常包括幅值信息和方向信息,其中,该方向信息为用于指示电流流向的方向信息。例如,可以通过“正号+”或者“负号-”来表示方向信息。
比如,针对A相线来说,可以定义电流从A_H的源极流出,并沿着A相线流入交流电机的方向为正向流向,即电流流向为正向。还可以定义电流从交流电机流出,并沿着A相线流入A_L的方向为负向流向,即电流流向为负向。
基于此,可以获取与桥式驱动电路中每个桥臂相匹配驱动连接线上的电流信息,进而基于该电流信息确定驱动连接线上所流过电流的电流流向。之后,就可以确定在电流流向下,没有电流流过的功率开关,并将该功率开关确定为目标功率开关。
在确定出目标功率开关之后,就可以获取该目标功率开关的初始PWM驱动信号,并将该初始PWM驱动信号调整为目标PWM驱动信号,以通过该目标PWM驱动信号控制目标功率开关处于目标状态,其中,处于目标状态的目标功率开关不再随另一个处于导通状态的功率开关开启和关闭。
通过上述描述可知,可以设置实时获取与桥式驱动电路中每个桥臂相匹配驱动连接线上的电流信息;还可以设置按照预设时间间隔获取与桥式驱动电路中每个桥臂相匹配驱动连接线上的电流信息。
在获取到电流信息之后,可以将当前时刻获取到的电流信息与上一时刻获取到的电流信息进行比较。其中,如果比较出电流信息发生变化,则基于电流信息确定对应桥臂中的目标功率开关。
上述实施方式中,通过获取桥臂驱动连接线上的电流信息,以根据该电流信息确定目标功率开关的方式,可以更加快速准确的在各桥臂中确定出目标功率开关,从而保证了功率开关的精准控制。
在一个可选的实施方式中,如图6所示,上述步骤S101确定桥式驱动电路的各桥臂中各功率开关的目标信息,具体包括如下步骤:
步骤S601:获取与所述桥式驱动电路中各桥臂对应的PWM调制波;
步骤S602:基于所述PWM调制波的波形信息确定所述目标信息;其中,所述波形信息用于指示所述PWM调制波的相位和/或所述PWM调制波的正负信息。
在本公开实施例中,PWM调制波可以为正弦波、方波等信号波形,本公开对此不作具体限定。其中,PWM调制波的波形类型与驱动负载的负载类型相关联。
例如,如果驱动负载为交流电机,那么该PWM调制波可以为正弦波;又例如,如果驱动负载为直流电机,那么该PWM调制波可以为方波。
如图3所示,在图3的30°时刻,A_H,C_H和B_L打开,电流是从B+流入A_H和C_H,再从A相线和C相线流入交流电机,再从B相线流出后经过B_L后流到B-。在图3的210°时刻,A_L,C_L和B_H打开,电流是从B+流入B_H,再从B相线流入交流电机,再从A相线和C相线流出后分别经过A_L和C_L流到B-。
如图7所示,在方波为正向波形的情况下,A_H和B_L打开,电流是从B+流入A_H,再从A相线流入电机,再从B相线流出后经过B_L后流到B-。在方波为负向波形的情况下,B_H和A_L打开,电流是从B+流入B_H,再从B相线流入电机,再从A相线流出后经过A_L后流到B-。
由此可见,可以通过PWM调制波的波形相位的变化(例如,如图3所示的变化)或者通过波形的正负信息,在对应桥臂中确定目标功率开关。
具体实施时,可以获取与桥式驱动电路中各桥臂对应的PWM调制波;然后,确定该PWM调制波的波形信息,其中,该波形信息可以包括:波形相位和/或波形的正负信息。
例如,如图3所示的桥式驱动电路,可以确定该正弦波的波形相位,从而根据该波形相位确定对应桥臂的各功率开关中处于未导通状态的功率开关。结合图3和图4可以确定出以下关系:
在0度至180度范围内,功率开关A_H有电流流过,A_L无电流流过;在180度至360度范围内,功率开关A_H无电流流过,A_L有电流流过;
在0度至120度范围内,功率开关B_H无电流流过,A_L有电流流过;在120度至300度范围内,功率开关B_H有电流流过,B_L无电流流过;在300度至360度范围内,功率开关B_H无电流流过,A_L有电流流过。
在0度至60度范围内,功率开关C_H有电流流过,C_L无电流流过;在60度至240度范围内,功率开关C_H无电流流过,C_L有电流流过;在240度至360度范围内,功率开关C_H有电流流过,C_L无电流流过。
此时,如下表1所示,0度至180度范围内,应当控制A_H使能、A_L失能;180度至360度范围内,A_H失能、A_L使能。
0度至120度范围内,B_H失能、B_L使能;120度至300度范围内,B_H使能、B_L失能;300度至360度范围内,B_H失能、B_L使能。
0度至60度范围内,C_H使能、C_L失能;60度至240度范围内,C_H使能、C_L使能;240度至360度范围内,C_H使能、C_L失能。
表1
在确定出上述PWM调制波的波形信息之后,就可以基于该波形信息在对应功率开关中确定目标功率开关。
在一个可选的实施方式中,上述步骤S103基于所述目标信息在各所述功率开关中确定目标功率开关,具体包括如下步骤:
步骤S21:基于所述PWM调制波的当前波形信息,确定该桥臂的各功率开关中处于未导通状态的功率开关;
步骤S22:将所述处于未导通状态的功率开关确定为所述目标功率开关。
在本公开实施例中,可以根据PWM调制波的波形类型确定相匹配的波形信息,例如,与正弦波相匹配的波形信息为波形相位,与方波相匹配的波形信息为波形的正负信息。
在确定出与PWM调制波相匹配的当前波形信息之后,就可以根据该当前波形信息在对应的桥臂的各功率开关中确定处于未导通状态的功率开关,从而得到目标功率开关。其中,处于未导通状态的功率开关可以理解为没有电流流过的功率开关。
在确定出目标功率开关之后,就可以调整所述目标功率开关的脉冲宽带调制PWM驱动信号的信号值,调整后得到目标PWM驱动信号。其中,目标PWM驱动信号能够控制目标功率开关失能,即目标功率开关不在随互补的功率开关开启和关闭。
具体实施时,由于电流存在滞后性,即如图3所示,在180度所对应的时刻,通过波形可以确定出A_H已经没有电流流过,但是,实际上,功率开关A_H还有残留的电流流过,此时,可以设置预设滞后时间,这里,可以根据功率开关A_H的电流滞后性设置对应的预设滞后时间。经过预设滞后时间之后,认为对应功率开关(例如,功率开关A_H)已无残留的电流流过。
因此,在本公开实施例中,可以从180度所对应的时刻开始,经过预设滞后时间之后,再调整目标功率开关的脉冲宽带调制PWM驱动信号的信号值。
上述实施方式中,通过PWM调制波的波形信息确定目标功率开关的方式,可以省略在驱动连接上设置电流传感器或者电压传感器的过程,通过PWM调制电路就可以实现PWM驱动信号的自动调节,从而保证了功率开关的精准控制。
在一个可选的实施方式中,上述步骤S105调整所述目标功率开关的脉冲宽带调制PWM驱动信号的信号值,调整后得到目标PWM驱动信号,具体包括如下步骤:
步骤S1051:确定所述目标功率开关的控制信息;其中,所述控制信息用于指示所述目标功率开关处于目标状态时的开关信息;
步骤S1052:基于所述控制信息调整所述目标功率开关的脉冲宽带调制PWM驱动信号的信号值,调整后得到目标PWM驱动信号。
如果目标功率开关为场效应管,那么可以确定所述目标功率开关处于目标状态时,所述目标功率开关的栅极电压信息;例如,可以确定目标功率开关处于常开状态时,所述目标功率开关的栅极电压信息;又例如,可以确定目标功率开关处于常闭状态时,所述目标功率开关的栅极电压信息。然后,将所述栅极电压信息确定为所述控制信息。
比如,该栅极电压信息为高电平或者低电平,那么该控制信息就可以为低电平或者高电平。
在确定出控制信息之后,就可以基于该控制信息调整所述目标功率开关的脉冲宽带调制PWM驱动信号的信号值。例如,可以将PWM驱动信号的信号值调整为该控制信息中所包含的关断值:0或1,从而实现通过目标PWM驱动信号失能目标功率开关,从而避免了目标功率开关的空开空关,进而减少目标功率开关的开关次数,延长目标功率开关的使用寿命。
通过上述处理方式,可以减慢桥式驱动电路的老化,从而避免桥式驱动电路性能的降低,进而延长桥式驱动电路的使用寿命。
本领域技术人员可以理解,在具体实施方式的上述方法中,各步骤的撰写顺序并不意味着严格的执行顺序而对实施过程构成任何限定,各步骤的具体执行顺序应当以其功能和可能的内在逻辑确定。
基于同一发明构思,本公开实施例中还提供了与桥式驱动电路的控制方法对应的桥式驱动电路的控制装置,由于本公开实施例中的装置解决问题的原理与本公开实施例上述桥式驱动电路的控制方法相似,因此装置的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
参照图8所示,为本公开实施例提供的一种桥式驱动电路的控制装置的示意图,所述装置包括:第一确定单元10、第二确定单元20、调整单元30;其中,
第一确定单元10,用于确定桥式驱动电路的各桥臂中各功率开关的目标信息;其中,所述目标信息为用于指示各功率开关的导通状态的信息;
第二确定单元20,用于基于所述目标信息在各所述功率开关中确定目标功率开关;
调整单元30,用于调整所述目标功率开关的脉冲宽带调制PWM驱动信号的信号值,调整后得到目标PWM驱动信号,其中,所述目标PWM驱动信号用于控制所述目标功率开关处于目标状态;其中,所述目标状态包括:常开状态或者常闭状态。
在本公开实施例中,首先,确定桥式驱动电路的各桥臂中各功率开关的目标信息,以通过该目标信息确定各功率开关的导通状态;之后,就可以基于该目标信息在各功率开关中确定目标功率开关,其中,该目标功率开关为基于空开空关状态的功率开关;接下来,就可以调整目标功率开关的脉冲带宽调制PWM驱动信号的信号值,得到目标PWM驱动信号,其中,通过该目标PWM驱动信号能够使目标功率开关处于目标状态;其中,该目标状态包括常开状态或者常闭状态。也即,通过控制目标功率开关处于常开状态或者常闭状态,可以避免目标功率开关的空开空关,从而减少目标功率开关的开关次数,进而减慢桥式驱动电路的老化;同时可以避免桥式驱动电路性能的降低,还可以延长桥式驱动电路的使用寿命。
一种可能的实施方式中,第一确定单元,还用于:获取与所述桥式驱动电路中每个桥臂相匹配驱动连接线上的电流信息;其中,所述驱动连接线为各所述桥臂和所述桥式驱动电路的驱动负载间的连接线;基于所述电流信息确定各所述桥臂中各功率开关的目标信息。
一种可能的实施方式中,第二确定单元,还用于:基于所述电流信息确定所述驱动连接线上所流过电流的电流流向;在所述桥臂的各功率开关中确定与所述电流流向相匹配的功率开关,并基于所述相匹配的功率开关确定所述目标功率开关。
一种可能的实施方式中,第一确定单元,还用于:获取与所述桥式驱动电路中各桥臂对应的PWM调制波;基于所述PWM调制波的波形信息确定所述目标信息;其中,所述波形信息用于指示所述PWM调制波的相位和/或所述PWM调制波的正负信息。
一种可能的实施方式中,第二确定单元,还用于:基于所述PWM调制波的当前波形信息,确定该桥臂的各功率开关中处于未导通状态的功率开关;将所述处于未导通状态的功率开关确定为所述目标功率开关。
一种可能的实施方式中,调整单元,还用于:确定所述目标功率开关的控制信息;其中,所述控制信息用于指示所述目标功率开关处于目标状态时的开关信息;基于所述控制信息调整所述目标功率开关的脉冲宽带调制PWM驱动信号的信号值,调整后得到目标PWM驱动信号。
一种可能的实施方式中,调整单元,还用于:在所述目标功率开关为场效应管的情况下,确定所述目标功率开关处于目标状态时,所述目标功率开关的栅极电压信息;将所述栅极电压信息确定为所述控制信息。
关于装置中的各模块的处理流程、以及各模块之间的交互流程的描述可以参照上述方法实施例中的相关说明,这里不再详述。
对应于图1中的桥式驱动电路的控制方法,本公开实施例还提供了一种电子设备900,如图9所示,为本公开实施例提供的电子设备900结构示意图,包括:
处理器91、存储器92、和总线93;存储器92用于存储执行指令,包括内存921和外部存储器922;这里的内存921也称内存储器,用于暂时存放处理器91中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器922交换的数据,处理器91通过内存921与外部存储器922进行数据交换,当所述电子设备900运行时,所述处理器91与所述存储器92之间通过总线93通信,使得所述处理器91执行以下指令:
确定桥式驱动电路的各桥臂中各功率开关的目标信息;其中,所述目标信息为用于指示各功率开关的导通状态的信息;
基于所述目标信息在各所述功率开关中确定目标功率开关;
调整所述目标功率开关的脉冲宽带调制PWM驱动信号的信号值,调整后得到目标PWM驱动信号,其中,所述目标PWM驱动信号用于控制所述目标功率开关处于目标状态;其中,所述目标状态包括:常开状态或者常闭状态。
本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行上述方法实施例中所述的桥式驱动电路的控制方法的步骤。其中,该存储介质可以是易失性或非易失的计算机可读取存储介质。
本公开实施例还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品承载有程序代码,所述程序代码包括的指令可用于执行上述方法实施例中所述的桥式驱动电路的控制方法的步骤,具体可参见上述方法实施例,在此不再赘述。
其中,上述计算机程序产品可以具体通过硬件、软件或其结合的方式实现。在一个可选实施例中,所述计算机程序产品具体体现为计算机存储介质,在另一个可选实施例中,计算机程序产品具体体现为软件产品,例如软件开发包(Software Development Kit,SDK)等等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统和装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。在本公开所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,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单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本公开各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本公开的具体实施方式,用以说明本公开的技术方案,而非对其限制,本公开的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本公开实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种桥式驱动电路的控制方法,其特征在于,包括:
确定桥式驱动电路的各桥臂中各功率开关的目标信息;其中,所述目标信息为用于指示各功率开关的导通状态的信息;
基于所述目标信息在各所述功率开关中确定目标功率开关;
调整所述目标功率开关的脉冲宽带调制PWM驱动信号的信号值,调整后得到目标PWM驱动信号,其中,所述目标PWM驱动信号用于控制所述目标功率开关处于目标状态;其中,所述目标状态包括:常开状态或者常闭状态。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定桥式驱动电路的各桥臂中各功率开关的目标信息,包括:
获取与所述桥式驱动电路中每个桥臂相匹配驱动连接线上的电流信息;其中,所述驱动连接线为各所述桥臂和所述桥式驱动电路的驱动负载间的连接线;
基于所述电流信息确定各所述桥臂中各功率开关的目标信息。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述目标信息在各所述功率开关中确定目标功率开关,包括:
基于所述电流信息确定所述驱动连接线上所流过电流的电流流向;
在所述桥臂的各功率开关中确定与所述电流流向相匹配的功率开关,并基于所述相匹配的功率开关确定所述目标功率开关。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定桥式驱动电路的各桥臂中各功率开关的目标信息,包括:
获取与所述桥式驱动电路中各桥臂对应的PWM调制波;
基于所述PWM调制波的波形信息确定所述目标信息;其中,所述波形信息用于指示所述PWM调制波的相位和/或所述PWM调制波的正负信息。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述目标信息在各所述功率开关中确定目标功率开关,包括:
基于所述PWM调制波的当前波形信息,确定该桥臂的各功率开关中处于未导通状态的功率开关;
将所述处于未导通状态的功率开关确定为所述目标功率开关。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述调整所述目标功率开关的脉冲宽带调制PWM驱动信号的信号值,调整后得到目标PWM驱动信号,包括:
确定所述目标功率开关的控制信息;其中,所述控制信息用于指示所述目标功率开关处于目标状态时的开关信息;
基于所述控制信息调整所述目标功率开关的脉冲宽带调制PWM驱动信号的信号值,调整后得到目标PWM驱动信号。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述目标功率开关为场效应管;所述确定所述目标功率开关的控制信息,包括:
确定所述目标功率开关处于目标状态时,所述目标功率开关的栅极电压信息;
将所述栅极电压信息确定为所述控制信息。
8.一种桥式驱动电路的控制装置,其特征在于,包括:
第一确定单元,用于确定桥式驱动电路的各桥臂中各功率开关的目标信息;其中,所述目标信息为用于指示各功率开关的导通状态的信息;
第二确定单元,用于基于所述目标信息在各所述功率开关中确定目标功率开关;
调整单元,用于调整所述目标功率开关的脉冲宽带调制PWM驱动信号的信号值,调整后得到目标PWM驱动信号,其中,所述目标PWM驱动信号用于控制所述目标功率开关处于目标状态;其中,所述目标状态包括:常开状态或者常闭状态。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器、存储器和总线,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,所述处理器与所述存储器之间通过总线通信,所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至7任一所述的桥式驱动电路的控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至7任一所述的桥式驱动电路的控制方法的步骤。
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