波的频率和占空比，MOSFET管的功耗，三相负载的功耗都会相应的增加，直到出现母线电流突增的时刻，此时母线上的熔断器也会相应的动作，切断整个电路。根据记录下的各路信号(母线电流，死区时间TS和TF，PWM波频率及其占空比)，可以计算出极限频率。如图3所示，选择AT (上桥臂MOSFET管Tl)和AB (下桥臂MOSFET管T4)的波形，以计算AT的极限频率为例，其他MOSFET的极限频率的计算方法类似，不再赘述。观察到AB的PffM波中圈出的那一段波形，AB的第一个上升沿和AT的上升沿之间的时间间隔为TS，AB的最后一个下降沿和AT的下降沿之间的时间间隔为TF，TS和TF是上下桥臂的死区时间。当电路切断时，根据记录下的各路信号(母线电流，TS和TF，PffM波频率及其占空比)，可以计算出此时的AT为高的时间间隔为(TS+TF+Tpwm)，取倒数，得到极限频率fmax = 1/(TS+TF+Tpwm)。本方法采用双闭环方式测试MOSFET的极限频率具有测量精度高、反应速度快的优点，同时母线电流对无刷直流电机进行内环调节，具有保护的功倉泛。
[0047]实施例2:
[0048]如图4、5和6所示，本发明提供一种无刷直流电机三相全桥驱动电路极限频率的测试系统，包括:
[0049]FPGA芯片2 (作为主控单元)，用于产生PffM波输入驱动电路；处理AD器件输入的信号；
[0050]主控单元包括预处理模块21、处理模块22和计算模块23，其中，所述处理模块22包括第一处理子模块221、第二处理子模块222和第三处理子模块223 ；
[0051 ] 预处理模块21，用于预设PffM波频率和电机电流；
[0052]第一处理子模块221，用于获得场效应管开关频率并校正所述预设PffM波频率；
[0053]第二处理子模块222，用于校正上下桥臂的死区时间；
[0054]第三处理子模块223，用于获得电机工作电流并与所述预设电机电流比较；
[0055]计算模块23，用于根据上下桥臂的死区时间和PffM波频率及占空比计算极限频率；
[0056]AD器件3，用于采集模拟信号转换成数字信号并输入FPGA芯片2 ;具体包括两个同步AD器件3，第一同步AD器件31和第二同步AD器件32的输出端连接FPGA芯片2输入I/O ;使用FPGA芯片2的高速并行I/O 口，可同时控制两个AD器件进行多通道同步采样，保证数据的一致性且处理速度快。
[0057]测试系统的测试对象包括无刷直流电机或者与无刷直流电机5等效的三相负载。利用与无刷直流电机等效的三相负载来代理无刷直流电机5进行模拟实验避免测试中损坏无刷直流电机5，这是因为无刷直流电机5的绕组的等效模型为:Z = R+jwL.R+jwl就是三相负载。利用三相负载可以模拟多种参数，而直接使用无刷直流电机5不仅有风险，有可能会损伤电机，而且实验结果也有局限性。
[0058]FPGA电源与芯片配置I为FPGA芯片2供电以及提供程序配置，由FPGA芯片2产生频率与占空比都可调的PWM波，经过光耦隔离后输入到三相全桥驱动电路4，可根据上桥臂是N沟道MOSFET还是P沟道MOSFET下载相应的程序配置。利用三相负载模拟无刷直流电机进行测试，在模拟试验获得相应的数据之后，再利用无刷直流电机5进行测试。电机母线电压，电流，转速以及涡轮温度，六路栅极电压信号以及三路驱动线信号(包括U，V，W电压和电流)，均经过信号调理后分别输入第一同步AD器件31和第二同步AD器件32采样，转换结果输入到FPGA芯片2的RAM，参与下一步的频率改变。使用FPGA芯片2的高速并行SPI 口，可以同时控制两个AD器件3进行多通道同步采样。
[0059]上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.无刷直流电机三相全桥驱动电路极限频率的测试方法，其特征在于，包括如下步骤: 预设PWM波频率，获得场效应管开关频率并校正所述预设频率； 校正上下桥臂的死区时间； 预设电机电流，获得电机工作电流并与所述预设电机电流比较； 判断到无刷直流电机驱动电路切断，记录该时刻的参数，用以计算极限频率。2.根据权利要求1所述的无刷直流电机三相全桥驱动电路极限频率的测试方法，其特征在于，获得电机工作电流并与所述预设电机电流比较，具体包括: 判断电机工作电流是否超过预设电机电流，如果是，无刷直流电机驱动电路中过压过流保护器件工作，切断电路； 如果否，预设电流被电机工作电流校正后输入无刷直流电机驱动电路。3.根据权利要求1或2所述的无刷直流电机三相全桥驱动电路极限频率的测试方法，其特征在于，获得场效应管开关频率并校正所述预设频率，具体包括: 获得场效应管开关频率并作为误差信号调节所述预设PWM波频率。4.根据权利要求1或2所述的无刷直流电机三相全桥驱动电路极限频率的测试方法，其特征在于，所述场效应管开关频率是单位周期高电平时间间隔的倒数。5.根据权利要求4所述的无刷直流电机三相全桥驱动电路极限频率的测试方法，其特征在于，所述电机工作电流是由母线电流和电机相电流计算得到。6.无刷直流电机三相全桥驱动电路极限频率的测试系统，其特征在于，包括: 主控单兀，用于产生PWM波输入三相全桥驱动电路；处理AD器件输入的信号； AD器件，用于采集模拟信号并输入主控单元。7.根据权利要求6所述的无刷直流电机三相全桥驱动电路极限频率的测试系统，其特征在于，所述主控单元包括预处理模块、处理模块和计算模块，其中，所述处理模块包括第一处理子模块、第二处理子模块和第三处理子模块； 所述预处理模块，用于预设PWM波频率和电机电流； 所述第一处理子模块，用于获得场效应管开关频率并校正所述预设PWM波频率； 所述第二处理子模块，用于校正上下桥臂的死区时间； 所述第三处理子模块，用于获得电机工作电流并与所述预设电机电流比较； 所述计算模块，用于根据上下桥臂的死区时间和PWM波频率及占空比计算极限频率。8.根据权利要求6或7所述的无刷直流电机三相全桥驱动电路极限频率的测试系统，其特征在于，所述AD器件是同步AD器件，其输出端连接主控单元的输入端。9.根据权利要求8所述的无刷直流电机三相全桥驱动电路极限频率的测试系统，其特征在于，所述测试系统的测试对象包括无刷直流电机或者与无刷直流电机等效的三相负载。
【专利摘要】本发明公开了一种无刷直流电机三相全桥驱动电路极限频率的测试方法及系统；其中测试方法包括如下步骤：预设PWM波频率，获得场效应管开关频率并校正所述预设频率；校正上下桥臂的死区时间；预设电机电流，获得电机工作电流并与所述预设电机电流比较；判断到无刷直流电机驱动电路切断，记录该时刻的参数，用以计算极限频率；解决了无刷直流电机三相全桥驱动电路极限频率的测试问题，采用双闭环方式测试MOSFET的极限频率具有测量准确度高、反应速度快的优点，同时母线电流对无刷直流电机进行内环调节，还具有保护的功能。
【IPC分类】G01R31/3161
【公开号】CN105572571
【申请号】CN201410542333
【发明人】刘琳
【申请人】北京谊安医疗系统股份有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年10月14日