述采样频率(fs)对所述缓冲线-线电压信号(175uv)进行采样(208)，以提供所述多个采样值； 使用所述至少一个处理器(178)，在所述脉宽调制周期上将所述至少一些采样值累加(210)，以提供针对所述脉宽调制周期的累加总值；以及 使用所述至少一个处理器(178)，将所述累加总值除以(212)针对所述脉宽调制周期的采样数量，以提供所述估计伏秒值。
6.根据权利要求3所述的方法(200)，包括: 使用模拟减法器电路(172)将所述缓冲电压信号(175)中的至少两个合并(206)，以提供缓冲线-线电压信号(175uv); 以所述采样频率(fs)对所述缓冲线-线电压信号(175uv)进行采样(208)，以提供所述多个采样值； 使用所述至少一个处理器(178)，在所述脉宽调制周期上将至少一些采样值累加(210)，以提供针对所述脉宽调制周期的累加总值；以及 使用所述至少一个处理器(178)，将所述累加总值除以(212)针对所述脉宽调制周期的采样数量，以提供所述估计伏秒值。
7.根据权利要求2所述的方法(200)，包括: 使用模拟减法器电路(172)将所述缓冲电压信号(175)中的至少两个合并(206)，以提供缓冲线-线电压信号(175uv); 以所述采样频率(fs)对所述缓冲线-线电压信号(175uv)进行采样(208)，以提供所述多个采样值；以及 使用所述至少一个处理器(178)，在脉宽调制周期上对至少一些采样值求平均，以计算所述估计伏秒值。
8.根据权利要求1所述的方法(200)，包括: 使用模拟减法器电路(172)将所述缓冲电压信号(175)中的至少两个合并(206)，以提供缓冲线-线电压信号(175uv); 以所述采样频率(fs)对所述缓冲线-线电压信号(175uv)进行采样(208)，以提供所述多个采样值；以及 使用所述至少一个处理器(178)，根据至少一些采样值来确定(210，212)所述估计伏秒值。
9.一种提供用于控制开关逆变器(150)的输出电压反馈的反馈系统(170)，包括: 低通滤波器电路(171，172)，所述低通滤波器电路具有低于与输出电压信号(173)的输出电压波形的最大上升率或最大下降率对应的输出电压波形频率(fwf)的低通滤波器截止频率(f；ut()ff)，所述低通滤波器电路(171)包括: 输入端，所述输入端接收来自所述开关逆变器(150)的至少一个输出电压信号(173)， 电阻电容低通滤波器，所述电阻电容低通滤波器提供低通滤波的输出电压信号，以及 模拟电压跟随器电路(174)，所述模拟电压跟随器电路(174)接收所述低通滤波的输出电压信号并且提供缓冲电压信号(175); 转换器电路(176)，所述转换器电路被连接成在高于所述低通滤波器截止频率(f；ut()ff)的采样频率(fs)处对所述缓冲电压信号(175)进行采样并且提供多个采样值；以及 至少一个处理器(178)，所述至少一个处理器(178)被编程为根据至少一些采样值来确定所关注的相电压或线-线电压的估计伏秒值，以进行输出电压反馈从而控制所述开关逆变器(150)。
10.根据权利要求9所述的反馈系统(170)，其中，所述至少一个处理器(178)被编程为在脉宽调制周期上对与所关注的相电压或线-线电压对应的至少一些采样值求平均，以计算所述估计伏秒值。
11.根据权利要求10所述的反馈系统(170)，其中，所述至少一个处理器(178)被编程，以: 在所述脉宽调制周期上，将与所关注的相电压或线-线电压对应的至少一些采样值累加，以提供针对所述脉宽调制周期的累加总值；以及 使用所述至少一个处理器(178)，将所述累加总值除以针对所述脉宽调制周期的采样数量，以提供针对所关注的相电压或线-线电压的估计伏秒值。
12.根据权利要求11所述的反馈系统(170)，其中，所述至少一个处理器(178)被编程为避免累加落入预定范围(192)内的采样值，所述预定范围内包括表示正电压和负电压的值。
13.根据权利要求12所述的反馈系统(170)，包括: 模拟减法器电路(172)，所述模拟减法器电路(172)包括至少一个运算放大器(177)，所述至少一个运算放大器(177)接收至少两个缓冲电压信号(175)并且提供缓冲线-线电压信号(175uv)； 其中，所述转换器电路(176)被连接成在所述采样频率(fs)处对来自所述模拟减法器电路(172)的缓冲线-线电压信号(175uv)进行采样，以提供所述多个采样值；以及其中，所述至少一个处理器(178)被编程，以: 在所述脉宽调制周期上，将至少一些采样值累加，以提供针对所述脉宽调制周期的累加总值；以及 将所述累加总值除以针对所述脉宽调制周期的采样数量，以提供所述估计伏秒值。
14.根据权利要求11所述反馈系统(170)，包括: 模拟减法器电路(172)，所述模拟减法器电路(172)包括至少一个运算放大器(177)，所述至少一个运算放大器(177)接收至少两个缓冲电压信号(175)并且提供缓冲线-线电压信号(175uv)； 其中，所述转换器电路(176)被连接成在所述采样频率(fs)处对来自所述模拟减法器电路(172)的缓冲线-线电压信号(175uv)进行采样，以提供所述多个采样值；以及其中，所述至少一个处理器(178)被编程，以: 在所述脉宽调制周期上，将至少一些采样值累加，以提供针对所述脉宽调制周期的累加总值；以及 将所述累加总值除以针对所述脉宽调制周期的采样数量，以提供所述估计伏秒值。
15.根据权利要求10所述反馈系统(170)，包括: 模拟减法器电路(172)，所述模拟减法器电路(172)包括至少一个运算放大器(177)，所述至少一个运算放大器(177)接收至少两个缓冲电压信号(175)并且提供缓冲线-线电压信号(175uv)； 其中，所述转换器电路(176)被连接成在所述采样频率(fs)处对来自所述模拟减法器电路(172)的缓冲线-线电压信号(175uv)进行采样，以提供所述多个采样值；以及 其中，所述至少一个处理器(178)被编程为在脉宽调制周期上对至少一些采样值求平均，以计算所述估计伏秒值。
16.根据权利要求9所述反馈系统(170)，包括: 模拟减法器电路(172)，所述模拟减法器电路(172)包括至少一个运算放大器(177)，所述至少一个运算放大器(177)接收至少两个缓冲电压信号(175)并且提供缓冲线-线电压信号(175uv)； 其中，所述转换器电路(176)被连接成在所述采样频率(fs)处对来自所述模拟减法器电路(172)的缓冲线-线电压信号(175uv)进行采样，以提供所述多个采样值；以及 其中，所述至少一个处理器(178)被编程，以根据至少一些采样值来确定所述估计伏秒值。
17.根据权利要求9所述的反馈系统(170)， 其中，所述低通滤波器电路(171)包括电阻分压器网络(R1_R3，R10)，所述电阻分压器网络(R1-R3，R10)从所述开关逆变器(150)接收所述至少一个输出电压信号(173);以及 其中，所述模拟电压跟随器电路(174)包括具有输入端的运算放大器(174)，所述输入端从所述电阻分压器网络接收分压信号并且提供所述缓冲电压信号(175); 其中，所述电阻分压器网络(R1_R3，R10)和所述运算放大器(174)的输入电容提供了截止频率(f；ut()ff)低于所述输出电压波形频率(fwf)的电阻电容低通滤波器。
18.根据权利要求17所述的反馈系统(170)，其中，所述低通滤波器电路(171)包括连接在所述运算放大器(174)的输入端与电路地之间的外部电容(Cl)，并且其中所述电阻分压器网络(R1_R3，R10)、所述运算放大器(174)的输入电容以及所述外部电容(Cl)提供了截止频率(f；ut()ff)低于所述输出电压波形频率(fwf)的电阻电容低通滤波器。
19.根据权利要求18所述反馈系统(170)，其中，所述运算放大器(174)具有低于所述输出电压波形频率(fwf)的带宽。
20.根据权利要求17所述的反馈系统(170)，其中，所述运算放大器(174)具有低于所述输出电压波形频率(fwf)的带宽。
【专利摘要】本公开涉及脉宽调制输出电压测量装置及方法。提供了用于控制电压源型逆变器输出电压的输出电压反馈系统和方法，其使用低带宽缓冲电路和低A/D转换器采样率来对PWM输出电压波形进行感测和采样，以提供相电压或线-线电压的估计伏秒值，该估计伏秒值被反馈以控制电压源型逆变器。
【IPC分类】G01R19-25
【公开号】CN104714083
【申请号】CN201410783925
【发明人】兰加拉詹·塔拉姆, 多伊尔·F·布塞, 布莱恩·P·布朗, 拉塞尔·J·克尔克曼
【申请人】洛克威尔自动控制技术股份有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2014年12月16日
【公告号】EP2887084A1, US20150171772