一种电压采样方法、装置、电路及逆变器与流程

本申请涉及电力电子，具体涉及一种电压采样方法、装置、电路及逆变器。

背景技术：

1、很多应用场景需要用到逆变电路，比如，无刷电机的控制以及逆变电源的控制等，通过逆变电路将直流电压转换为工作所需的交流电压。在实际应用中，这些应用场景大都需要采集逆变电路的输出电压，结合逆变电路的输出电压实现既定的控制功能。

2、由于逆变电路属于斩波电路，控制器难以直接通过模数转换的方式采集其输出电压，现有方案通常在控制器与逆变电路之间连接滤波电路，将逆变电路的输出电压转换为连续的模拟信号之后再进行采样。

3、然而，由于滤波电路的存在，导致逆变电路输出电压的采集过程存在严重滞后，难以满足实际的控制需求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请致力于提供一种电压采样方法、装置、电路及逆变器，通过逆变电路输出端的电平跳变确定逆变电路输出电压的占空比，并进一步基于所得占空比与逆变电路的母线电压确定逆变电路的输出电压，不再采用滤波电路，可以解决现有技术中因为设置滤波电路导致的延时问题，提高采样效率，满足实际控制需求。

2、第一方面，本申请提供一种电压采样方法，应用于与逆变电路相连的控制器，所述方法包括：

3、基于所述逆变电路中目标相输出端的电平跳变，确定所述目标相输出端的输出电压的占空比，以及获取所述逆变电路的母线电压；

4、其中，所述目标相输出端为所述逆变电路的三相输出端中的至少一个；

5、基于所述占空比以及所述母线电压，确定所述目标相输出端的输出电压。

6、可选的，基于所述逆变电路中目标相输出端的电平跳变，确定所述目标相输出端的输出电压的占空比，包括：

7、基于所述逆变电路中目标相输出端的电平跳变，确定所述目标输出端的输出电压对应的斩波周期以及所述斩波周期中第一电平的持续时长；

8、基于所述第一电平的持续时长以及所述斩波周期，确定所述目标输出端的输出电压的占空比。

9、可选的，所述控制器包括计时器以及捕获接口；

10、基于所述逆变电路中目标相输出端的电平跳变，确定所述目标输出端的输出电压对应的斩波周期以及所述斩波周期中第一电平的持续时长，包括：

11、响应于第一中断信号，获取所述计时器记录的第一时刻；

12、其中，所述第一中断信号由所述捕获接口捕获所述目标相输出端的第一上升沿时触发；

13、响应于第二中断信号，获取所述计时器记录的第二时刻；

14、其中，所述第二中断信号由所述捕获接口捕获所述目标相输出端的下降沿时触发，且所述下降沿为所述第一上升沿之后的首个下降沿；

15、响应于第三中断信号，获取所述计时器记录的第三时刻；

16、其中，所述第三中断信号由所述捕获接口捕获所述目标相输出端的第二上升沿时触发，且所述第二上升沿为所述第一上升沿之后的首个上升沿；

17、确定所述第一时刻与所述第三时刻之间的时长为斩波周期，

18、以及，确定所述第一时刻与所述第二时刻之间的时长或者所述第二时刻与所述第三时刻之间的时长为所述斩波周期中第一电平的持续时长。

19、可选的，获取所述逆变电路的母线电压，包括：

20、响应于所述第三中断信号，获取所述逆变电路的母线电压。

21、可选的，基于所述占空比以及所述母线电压，确定所述目标相输出端的输出电压，包括：

22、计算所述占空比与所述母线电压之积，得到所述目标相输出端的对地电压；

23、确定所述对地电压与所述母线电压的一半的差值为所述目标相输出端的输出电压。

24、第二方面，本发明提供一种电压采样装置，应用于与逆变电路相连的控制器，所述装置包括：

25、第一确定单元，用于基于所述逆变电路中目标相输出端的电平跳变，确定所述目标相输出端的输出电压的占空比，以及获取所述逆变电路的母线电压；

26、其中，所述目标相输出端为所述逆变电路的三相输出端中的至少一个；

27、第二确定单元，用于基于所述占空比以及所述母线电压，确定所述目标相输出端的输出电压。

28、第三方面，本发明提供一种电压采样电路，包括：采样电路和控制器，其中，

29、所述控制器经所述采样电路与逆变电路相连；

30、所述采样电路用于采集所述逆变电路的母线电压以及电平跳变；

31、所述控制器用于执行本发明第一方面任一项所述的电压采样方法。

32、可选的，所述采样电路包括第一采样电路以及至少一路第二采样电路，其中，

33、所述第一采样电路用于采集所述逆变电路的母线电压；

34、所述第二采样电路用于采集所述逆变电路的电平跳变。

35、可选的，所述第一采样电路和所述第二采样电路为结构相同的电路，且所述电路包括：第一电阻、第二电阻以及钳位二极管，其中，

36、所述第一电阻与所述钳位二极管并联，形成并联电路；

37、所述第二电阻的一端作为第一输入端，所述第二电阻的另一端与所述并联电路的一端相连；

38、所述并联电路的另一端作为第二输入端；

39、所述第二电阻与所述并联电路的串联连接点作为所述采样电路的输出端。

40、第四方面，本发明提供一种逆变器，包括：逆变电路以及本发明第三方面任一项所述的电压采样电路。

41、基于上述内容，本申请提供的电压采样方法，利用逆变电路的输出电压属于具备一定占空比的开关信号，首先基于逆变电路中目标相输出端的电平跳变，确定所述目标相输出端的输出电压的占空比并获取逆变电路的母线电压，然后进一步基于所得占空比以及母线电压，确定目标相输出端的输出电压。与现有技术相比，本方法不再依赖于滤波电路，因此可以解决现有技术中因为设置滤波电路导致的延时问题，提高采样效率，满足实际控制需求。

技术特征：

1.一种电压采样方法，其特征在于，应用于与逆变电路相连的控制器，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述逆变电路中目标相输出端的电平跳变，确定所述目标相输出端的输出电压的占空比，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制器包括计时器以及捕获接口；

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，获取所述逆变电路的母线电压，包括：

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，基于所述占空比以及所述母线电压，确定所述目标相输出端的输出电压，包括：

6.一种电压采样装置，其特征在于，应用于与逆变电路相连的控制器，所述装置包括：

7.一种电压采样电路，其特征在于，包括：采样电路和控制器，其中，

8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述采样电路包括第一采样电路以及至少一路第二采样电路，其中，

9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述第一采样电路和所述第二采样电路为结构相同的电路，且所述电路包括：第一电阻、第二电阻以及钳位二极管，其中，

10.一种逆变器，其特征在于，包括：逆变电路以及权利要求7-9任一项所述的电压采样电路。

技术总结
本申请提供一种电压采样方法、装置、电路及逆变器，应用于电力电子技术领域，该方法利用逆变电路的输出电压属于具备一定占空比的开关信号，首先基于逆变电路中目标相输出端的电平跳变，确定所述目标相输出端的输出电压的占空比并获取逆变电路的母线电压，然后进一步基于所得占空比以及母线电压，确定目标相输出端的输出电压。与现有技术相比，本方法不再依赖于滤波电路，因此可以解决现有技术中因为设置滤波电路导致的延时问题，提高采样效率，满足实际控制需求。

技术研发人员：郭喜华
受保护的技术使用者：广州极飞科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29