一种基于同一物理线路的驱动及通讯信号处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种信号处理的方法，尤其涉及一种驱动信号及通讯信号同时在一根物理信号线上传递及解析的方法。
【背景技术】
[0002]随着经济的迅猛发展，我国在超高压输电、柔性直流输电、高铁等大功率、高电压的投资力度逐渐加大，使得电力电子技术朝着大功率、高电压并联与级联应用方向发展和突破。
[0003]对于多并联多级联复杂电力电子变换系统，包含一个远程控制主机和多个本地驱动控制单元。主机需要通过传输线将驱动信号下达到本地驱动控制单元，然后通过驱动控制单元将弱信号进行加强，施加到电力电子器件上，完成大功率电力电子变换。
[0004]如果主机需要将一些信息传递给驱动控制单元，完成智能调度时需要增加另外的通讯线完成通讯信息下传功能。但对于多并联多级联复杂电力电子变换系统，主机连接多个驱动控制单元，增加的通讯线使整个系统布线困难、施工难度加大、成本增加的缺点。
[0005]本发明利用现有的主机与各驱动控制单元之间的驱动信号线同时完成驱动信息和通讯信息同时传递的功能，解决了由于通讯线较多的弊端，使整个系统更智能、调度更方便。
【发明内容】
[0006]本发明解决的技术问题是:构建一种基于同一物理信号线的驱动信息及通讯信息传递及解析的方法，以克服多并联多级联复杂电力电子变换系统增加通讯线走线过多的弊端。
[0007]本发明具体通过如下技术方案实现:
一种基于同一物理线路的驱动及通讯信号处理方法，应用于多并联多级联复杂电力电子变换系统，所述系统包括远程控制主机、多个本地驱动控制器以及与驱动控制器对应的多个功率器件；所述远程控制主机通过下传信号线1、2、一N分别连接本地驱动控制器1、2、…N，其传递的信号分别包含驱动信息1、通信信息1，…驱动信息N、通信信息N;所述方法将所述驱动信息1、2、”.Ν及通讯信息1、2、…N在主机上通过高低电平及高低电平的导通时间的进行编码，然后在本地驱动控制器进行解码，将所述驱动信息和通讯信息分开。
[0008]进一地，所述驱动信息1、2、一N内容包括所述主机下达给本地驱动控制器的占空比，并在本地驱动控制器1、2、一N上进行功率放大后，对功率器件1、2、…N进行驱动，完成电力电子变换。
[0009]进一地，所述通讯信息1、2、-N内容包含主机需要本地驱动控制器回馈的采样信息列表、占空比延时微调整信息、通讯模式变更等相关信息；所述本地驱动控制器通过上传信号线1、2、一N连接到主机，其上传给主机的内容包括功率器件的电压电流采样、占空比延时、实际功率器件开通时间及错误、报警信息。
[0010]进一步地，当占空比输出为高电平时，所述主机下传信号生成过程如下:主机发出的下传信号高电平持续时间大于延迟时间T—此时驱动信号开通；随后每隔一个固定时间T，主机发低电平，该低电平持续时间为Tpulse，TpulJTdelay;当低电平持续时间大于T delay,此时驱动关闭。
[0011]进一步地，当占空比输出为高电平时，本地驱动控制器解析过程如下:当检测到主机发出的下传信号的上升沿，且高电平持续时间大于Tdelay,则本地驱动控制发出高电平，开通相应的功率器件；当再次检测到下传信号下降沿时，且低电平时间维持超过TpulW则认为是通讯信号逻辑“1”，若高电平维持时间达到时间T，则认为是通讯信号逻辑“O”;当低电平维持时间超过T—则认为主机发关闭驱动信号的指令，本地驱动控制关闭相应功率器件。
[0012]进一步地，当占空比输出为低电平时，主机下传信号生成过程如下:主机发出的下传信号低电平持续时间大于延迟时间Tdelay,此时驱动信号关闭；随后每隔一个固定时间T，主机发高电平，该高电平持续时间为Tpulse，TpulseCTdelay;当高电平持续时间大于Tdelay，此时驱动开通。
[0013]进一步地，当占空比输出为低电平时，本地驱动控制器解析过程如下:当检测到主机发出的下传信号的低电平下降沿时，低电平持续时间大于T—则驱动信号发出低电平，关闭相应的功率器件；当再次检测到下传信号上升沿时，且高电平时间维持超过Tpulse，则认为是通讯信号逻辑“1”，若低电平维持时间达到时间T，则认为是通讯信号逻辑“O”;当检测到上升沿且高电平维持时间超过Tdelay,则认为主机发开通驱动信号的指令，开通相应功率器件。
[0014]进一步地，所述延时时间Tdelay为主机要传递的占空比信号与本地驱动控制器的占空比信号的延迟，低于该脉冲宽度的信号会被滤除。
[0015]进一步地，所述Tpulse设定为 1/4~1/2 Tdelay。
[0016]
【附图说明】
[0017]图1是基于同一物理线路传递驱动及通讯信号的多并联多级联复杂电力电子变换系统示意图；
图2是驱动信号波形图；
图3是占空比输出为高电平时驱动及通讯信号传递、解析示意图；
图4是占空比输出为低电平时驱动及通讯信号传递、解析示意图。
[0018]
【具体实施方式】
[0019]下面结合【附图说明】及【具体实施方式】对本发明进一步说明。
[0020]本发明构建了一种多并联多级联复杂电力电子变换系统，如附图1所示，该系统包括远程控制主机、多个驱动控制器以及与驱动控制器对应的多个功率器件。所述远程控制主机通过下传信号线1、2、一N分别连接本地驱动控制器1、2、…N，其传递的信号分别包含驱动信息1、通信信息1，…驱动信息N、通信信息N。将所述驱动信息1、2、”.Ν及通讯信息1、2、一N在主机上通过高低电平及高低电平的导通时间的进行编码，然后在本地驱动控制器进行解码，将所述驱动信息和通讯信息分开。
[0021]所述驱动信息1、2、…N内容包括主机控制器下达给本地驱动控制器的占空比，并在本地驱动控制器1、2、一N上进行功率放大后，对功率器件1、2、一N进行驱动，完成电力电子变换。所述通讯信息1、2、一N内容包含主机需要本地驱动控制器回馈的采样信息列表、占空比延时微调整信息、通讯模式变更等相关信息；所述本地驱动控制器通过上传信号线1、2、一N连接到主机，其上传给主机的内容包括功率器件的电压电流采样、占空比延时、实际功率器件开通时间及错误、报警信息。所述驱动及通讯信号的在远程控制主机的编码及本地驱动控制器的解码方式随着占空比的高电平和低电平有两种方式。
[0022]当占空比输出为高电平时，远程控制主机下传信号生成方法如下:主机发出的下传信号高电平持续时间大于延迟时间T—此时驱动信号开通。所述延时时间为主机要传递的占空比(PWM)信息与本地驱动控制器的占空比信号的延迟，如附