本發(fā)明涉及電機(jī)控制，尤其涉及一種無感方波控制的反電動(dòng)勢(shì)采樣機(jī)制及控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在直流無刷電機(jī)（brushless?direct?current?motor?，bldc）的無感方波控制中，電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)通常被采集作為過零點(diǎn)換相算法的關(guān)鍵輸入，零點(diǎn)換相算法為bldc控制中的一種控制算法，通過檢測(cè)bldc電機(jī)三相的端電壓，通過端電壓大小判斷過零點(diǎn)，來確定轉(zhuǎn)子位置，從而根據(jù)轉(zhuǎn)子位置控制電流可以實(shí)現(xiàn)無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度的調(diào)整，檢測(cè)bldc的三相端電壓，然后進(jìn)行反電動(dòng)勢(shì)過零點(diǎn)判斷，也就是每次過零點(diǎn)檢測(cè)需要采集三相端的3個(gè)模擬數(shù)據(jù)，采樣消耗的時(shí)間較長。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種無感方波控制的反電動(dòng)勢(shì)采樣機(jī)制及控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)縮短采樣消耗時(shí)間。

2、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供了一種無感方波控制的反電動(dòng)勢(shì)采樣機(jī)制，所述采樣機(jī)制包括：

3、在待采樣電機(jī)的每一pwm（pulse-width?modulation，脈沖寬度調(diào)制技術(shù)）控制周期內(nèi)，通過adc第一觸發(fā)源首次觸發(fā)模數(shù)轉(zhuǎn)換器adc模塊（analog-to-digital?converter，模數(shù)轉(zhuǎn)換器）對(duì)所述待采樣電機(jī)的母線電壓和懸空相端電壓進(jìn)行采樣，得到母線電壓的第一電壓值和懸空相端電壓的第二電壓值；

4、基于所述第一電壓值和所述第二電壓值檢測(cè)反電動(dòng)勢(shì)的第一過零點(diǎn)，并確定該pwm控制周期內(nèi)有效信號(hào)的第一剩余時(shí)間；

5、若第一剩余時(shí)間大于等于adc模塊的采樣時(shí)間，則通過adc第二觸發(fā)源觸發(fā)adc模塊對(duì)懸空相端電壓進(jìn)行至少一次重復(fù)采樣，獲得懸空相端電壓的第三電壓值，根據(jù)第一電壓值和第三電壓值和第三電壓值檢測(cè)反電動(dòng)勢(shì)的第二過零點(diǎn)，直到重復(fù)采樣后的有效信號(hào)的第二剩余時(shí)間小于adc模塊的采樣時(shí)間。

6、可選的，所述adc模塊配置有多通道綜合觸發(fā)機(jī)制，所述多通道綜合觸發(fā)機(jī)制包括至少兩個(gè)觸發(fā)源，其中包括所述adc第一觸發(fā)源和所述adc第二觸發(fā)源，所述第一觸發(fā)源為pwm定時(shí)模塊的更新事件觸發(fā)源；所述第二觸發(fā)源為軟件觸發(fā)源。

7、可選的，所述多通道綜合觸發(fā)機(jī)制中，任一觸發(fā)源被配置為使能所述adc模塊的一個(gè)或者多個(gè)采樣通道。

8、可選的，所述觸發(fā)模數(shù)轉(zhuǎn)換器adc模塊對(duì)所述待采樣電機(jī)的母線電壓和懸空相端電壓進(jìn)行采樣，包括：

9、在所述adc第一觸發(fā)源被配置為使能多個(gè)目標(biāo)采樣通道的情況下，觸發(fā)所述adc模塊依次對(duì)所述目標(biāo)采樣通道進(jìn)行采樣，所述目標(biāo)采樣通道包括母線電壓和懸空相端電壓對(duì)應(yīng)的采樣通道。

10、可選的，所述adc第一觸發(fā)源包括以下至少一項(xiàng)：

11、定時(shí)器、事件輸出模塊。

12、可選的，所述adc第二觸發(fā)源被配置為具有以下觸發(fā)條件：

13、當(dāng)預(yù)設(shè)的控制器程序運(yùn)行至程序目標(biāo)位置時(shí)觸發(fā)。

14、可選的，所述基于所述第一電壓值和所述第二電壓值檢測(cè)反電動(dòng)勢(shì)的第一過零點(diǎn)，包括：

15、若所述第二電壓值為所述第一電壓值的一半，則采集所述第二電壓值的時(shí)間點(diǎn)為第一過零點(diǎn)。

16、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二方面，提供了一種無感方波控制的反電動(dòng)勢(shì)采樣控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括：三相半橋驅(qū)動(dòng)電路、微控制單元mcu；

17、所述mcu，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被配置為上述任一項(xiàng)所述的無感方波控制的反電動(dòng)勢(shì)采樣機(jī)制，確定反電動(dòng)勢(shì)的過零點(diǎn)；

18、所述三相半橋驅(qū)動(dòng)電路，用于基于所確定的過零點(diǎn)控制待采樣電機(jī)的換相操作。

19、本發(fā)明實(shí)施例提供的方案中，這樣，按照本發(fā)明實(shí)施例提供的方案，每一pwm控制周期內(nèi)就只需要采集母線電壓和懸空相端電壓，所得電壓值就可以進(jìn)行過零點(diǎn)檢測(cè)，不需要采集全部的三相端電壓，每次檢測(cè)最多只需要采集兩個(gè)數(shù)據(jù)，而且母線電壓的第一電壓值只需要采集一次，減少了所需的adc模塊的采樣通道個(gè)數(shù)，縮短了采樣消耗的時(shí)間，也就能夠更快地檢測(cè)到過零點(diǎn)，從而提高后續(xù)電機(jī)控制的效率和無感方波算法的換向檢測(cè)精度。

20、并且，通過adc第一觸發(fā)源和adc第二觸發(fā)源的結(jié)合使用，能夠在adc的采樣時(shí)間允許的情況下，在一個(gè)pwm控制周期內(nèi)盡量多次地嘗試檢測(cè)過零點(diǎn)，也能夠提高檢測(cè)精度。

21、本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種無感方波控制的反電動(dòng)勢(shì)采樣機(jī)制，其特征在于，所述采樣機(jī)制包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無感方波控制的反電動(dòng)勢(shì)采樣機(jī)制，其特征在于，所述adc模塊配置有多通道綜合觸發(fā)機(jī)制，所述多通道綜合觸發(fā)機(jī)制包括至少兩個(gè)觸發(fā)源，其中包括所述adc第一觸發(fā)源和所述adc第二觸發(fā)源，所述第一觸發(fā)源為pwm定時(shí)模塊的更新事件觸發(fā)源；所述第二觸發(fā)源為軟件觸發(fā)源。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無感方波控制的反電動(dòng)勢(shì)采樣機(jī)制，其特征在于，所述多通道綜合觸發(fā)機(jī)制中，任一觸發(fā)源被配置為使能所述adc模塊的一個(gè)或者多個(gè)采樣通道。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無感方波控制的反電動(dòng)勢(shì)采樣機(jī)制，其特征在于，所述觸發(fā)模數(shù)轉(zhuǎn)換器adc模塊對(duì)所述待采樣電機(jī)的母線電壓和懸空相端電壓進(jìn)行采樣，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無感方波控制的反電動(dòng)勢(shì)采樣機(jī)制，其特征在于，所述adc第一觸發(fā)源包括以下至少一項(xiàng)：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無感方波控制的反電動(dòng)勢(shì)采樣機(jī)制，其特征在于，所述adc第二觸發(fā)源被配置為具有以下觸發(fā)條件：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無感方波控制的反電動(dòng)勢(shì)采樣機(jī)制，其特征在于，所述基于所述第一電壓值和所述第二電壓值檢測(cè)反電動(dòng)勢(shì)的第一過零點(diǎn)，包括：

8.一種無感方波控制的反電動(dòng)勢(shì)采樣控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括：三相半橋驅(qū)動(dòng)電路、微控制單元mcu；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種無感方波控制的反電動(dòng)勢(shì)采樣機(jī)制及控制系統(tǒng)，其中包含了一種多通道綜合觸發(fā)機(jī)制的ADC模塊，涉及電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，所述方法包括：每一PWM控制周期內(nèi)，通過ADC第一觸發(fā)源首次觸發(fā)模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC模塊對(duì)待采樣電機(jī)的母線電壓和懸空相端電壓進(jìn)行采樣，得到母線電壓的第一電壓值和懸空相端電壓的第二電壓值，檢測(cè)反電動(dòng)勢(shì)的第一過零點(diǎn)若第一剩余時(shí)間大于等于ADC模塊的采樣時(shí)間，則通過ADC第二觸發(fā)源觸發(fā)ADC模塊對(duì)懸空相端電壓進(jìn)行至少一次重復(fù)采樣，檢測(cè)反電動(dòng)勢(shì)的第二過零點(diǎn)，直到重復(fù)采樣后的有效信號(hào)的第二剩余時(shí)間小于ADC模塊的采樣時(shí)間。本發(fā)明縮短了采樣消耗時(shí)間，提高了反電動(dòng)勢(shì)過零點(diǎn)檢測(cè)的精度。

技術(shù)研發(fā)人員：仲杰,孫維國
受保護(hù)的技術(shù)使用者：合肥智芯半導(dǎo)體有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24