位置检测回路响应速度不平衡的补偿.ppt

1、位置检测回路响应速度不平衡的补偿,采用120度控制的情况下，不能直接通过电流 信号来判断压缩机的转子位置，而在目前的检测方 法中，以反电动势法最为常用。通常是通过比较基 准电压（即直流电压的分压）和叠加在相电压上的 反电动势进行位置的判断。 目前，常用的基准电压的分压是通过电阻分直流电压，得到基准电压，接入比较器的一个输入端；比较器的另一端也通过电阻分相电压而得到。以三相位置检测回路并为一路为例，理论上基准电压值应该为相电压最大值的3/2倍。当相电压检测值与基准电压信号相等时，即是位置信号出现的时刻。由此我们可以判断出转子的正确位置。从而进行下一步的控制。 具体实现过程可以参照附图：,在信号经

2、过的所有电路的导通/关断反应时间一致的情况下，位置信号由高变低以及有低变高的时间响应是一致的，此时，检测到的位置信号的上升沿和下降沿在时间方面的偏差是相同的，不存在不平衡的现象。当上升和下降的时间不相同时，就会引起偏差，特别是高速信号回路中，这一现象更为明显。这种时间上的差异不同于噪声，是滤波回路所不能滤除的。 同时，电路上又很难保障器件的导通/关断的反应时间一致。如果导通的时间比较长而关断的时间比较短，此时就会使检测到的位置信号有所偏差，上升沿检测的速度要比下降沿的速度慢，特别是在导通关断的间隔相差比较小的情况下，很可能检测到信号的下降沿，而检测不到上升沿；或者检测到下降沿的时间要早于上升沿

3、的时间。针对这一问题，电路中使用了通过并联电阻来调整基准电压的方法来进行弥补。 附图如下：,压缩机在运转过程中，要通过检测转子的位置，来判断当前的速度、调整占空比的大小以及换相的控制。 以使用120度方波控制方法，并且采用反电动势法进行位置检测，即检测基准电压和转子的反电动势为例。基准电压即是直流母线电压，是加在模块的P、N端之间的电压值，通过电阻分压接入比较器的一端，图中接入比较器的V为例；反电动势的检测有三相分别检测和三相接成一路的检测，说明附图中采用接为一路的方法，接入比较器的V。 由于压机驱动模块动作的时候会使直流电压的地产生很大的波动，虑波也比较困难，所以最好不要与芯片共地，否则会造

4、成芯片的工作不稳定。在此接入光耦器件使直流地与芯片的地进行隔离。 以直流电压为540V，R1660K，R24.7K，R3510K为例进行计算。 V=540*(4.7/2+4.7)/R1/R1)/(660+(4.7/2+4.7)/R1/R1) =5.589 (V) V=540*(4.7/2+4.7)/R1/R1/R3)/(660+(4.7/2+4.7)/R1/R1/R3) = 5.515(V),在没有加入补偿电阻的情况下，因为基准电压处于中心位置，且反电动势的值是对称的，所以Vout输出的脉冲宽度在上升沿和下降沿是对称的，如图Vout所示。在经过光耦后，由于光耦的导通响应时间比关断响应时间小得多

5、，所以当输入光耦得脉冲信号宽度一定时，输入光耦前端的信号由高变低时，光耦的三级管端的信号可以快速的由高变低响应；而当输入光耦前端的信号由低变高时，光耦的三级管的信号需要一段时间才能由低变高。此时，测量光耦输出的脉冲信号就会发现：位置检测信号不对称。对于检测时序要求非常高的信号来说，这样很难在软件程序上达到平衡检测，处理起来也颇为麻烦。特别是在脉冲信号特别窄的情况下，很可能检测不到上升沿的信号，从而直接导致压机不能及时的换相，间接导致速度计算不准确，占空比调节不正确。如果压机长时间运行在这样的条件下，很容易消磁或者烧压机。 因为光耦的导通/关断速度是我们所不能改变的，因此只能想办法使上升沿的时间

6、略大于下降沿的时间。而控制上面，两者的时间是一样的，唯一的方法就是调整比较器前后的回路，直接影响比较器输出的就是V和V的输入电压，因为V的电压是不变的，所以最直接的方法就是调整基准电压值。没有加入补偿电阻的情况下，V的分压电阻值为(4.7/2+4.7)/R1/R1：6.9025367，得到的电压值基准电压值为5.589V；加入补偿电阻后，V的分压电阻值为6.9025367/R3：6.81036262556，得到的电压值基准电压值为5.515V。基准电压下降了0.074V，所以输入比较器的位置信号与基准电压之差就存在了一定的不平衡。,当位置信号为下降沿时，需要比原来的值低0.074V，输出Vou

7、t才会产生变化，这样就比原来下降的时间滞后了一段时间；与之相反，当位置信号为上升沿时，比原来的值低0.074V，输出Vout就可以产生变化，这样就比原来的上升时间超前了一段时间。正是由于这种滞后和超前的时间差，弥补了后面光耦的导通/关断的时间差。 结合前面的图进行说明，脉冲的时间为T，没有补偿电阻的时候Tout/off=Tout/on=T/2，Toff=Tout/off=T/2，Ton=Tout/on-Tdelay(光耦关断响应的上升延迟时间)T/2-Tdelay。加入电阻补偿时，Tout/off=T/2-t，Tout/on=T/2+t，Toff= Tout/off=T/2-t，Ton= Tout/on=T/2+t-Tdelay。 理想情况下，ToffTon，即T/2-t= T/2+t-Tdelay。从而得出，Tdelay2t。这就为我们参数的选取提