诊断和控制电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自诊断和控制。其特别适于但决不限于在逆变器驱动电路中进行辅助自诊断和控制。
【背景技术】
[0002]在典型的双电平逆变器驱动电路中，电路的某些部分以高电压进行工作，而电路的某些部分以通常被认为对于用户交互较安全的较低电压进行工作。
[0003]光学隔离是一种公知的用于确保用户安全的技术。然而，隔离的使用增加了产品成本并且引入了随批量制造和温度而变化的信号延迟。因此必须针对最坏情况的延迟留出余量，而这又降低了控制性能。
[0004]一些现有技术的逆变器驱动系统采用双处理器解决方案，在该方案中，处理器中的一个以负dc总线供给为基准，并且另一个处理器以通常为ELV(极低电压)的安全用户电压为基准。以负dc总线供给为基准的处理器还需要针对上栅极驱动器的光电隔离，并且如果需要任何上IGBT的Vce监测或者基于上线分流的电流感测，则以负dc总线供给为基准的处理器也需要隔离。以负dc总线供给为基准的处理器提供了与三个下IGBT栅极驱动器的非隔离接口，并且还可以提供与制动IGBT栅极驱动器和下线分流电流反馈的非隔离接口。
[0005]存在对于改进的驱动故障自诊断和更高的控制性能的日益增长的期望，其产生了对于可用于自诊断和控制系统的更多的电路数据和控制信号的需求。对于已知系统，增加数目的经受自诊断的电路数据和控制信号需要用于隔离和总体电路组织的不同方法。
【发明内容】
[0006]根据第一方面，提供了一种用于自诊断和控制的电路，该电路包括多个处理设备，多个处理设备中的每个处理设备都具有电压供给，处理设备被布置成彼此进行通信并且被布置成与具有不同电压供给的每个处理设备电隔离。
[0007]可选地，处理设备彼此串联耦接。
[0008]可选地，其中，处理设备被耦接成环。
[0009]可选地，其中，至少一个处理设备被布置成以ELV供给电平进行工作。
[0010]可选地，其中，电隔离包括光电隔离。
[0011 ] 可选地，其中，处理设备被布置成彼此进行双向通信。
[0012]可选地，其中，处理设备被布置成传送包括用于自诊断和控制的数据的消息。
[0013]可选地，其中，该消息包括定时信息和电路参数信息。
[0014]可选地，其中，每个处理设备被布置成当将消息传送至其他处理设备时在发送输出端上输出该消息。
[0015]可选地，其中，发送端口和接收端口通过OR门被耦接，使得从上游处理设备接收的消息被传递至下游处理设备。
[0016]可选地，其中，由每个处理设备输出的消息被附加至正在处理设备之间被发送的数据。
[0017]可选地，其中，所述处理设备被布置成使得从上游处理设备接收的消息被回送至下游处理设备。
[0018]可选地，其中，每个处理设备基于在接收端口和/或传感器处从其他处理设备接收的消息以及从自诊断和控制下的电路接收的电路数据来添加消息。
[0019]可选地，其中，处理设备中的一个被布置成作为主设备进行工作，并且至少一个其他设备的每一个被布置成作为从属设备进行工作。
[0020]可选地，其中，主设备以ELV供给电平进行工作。
[0021]可选地，其中，主处理设备被布置成基于发送通信帧的同步脉冲与接收通信帧的同步脉冲之间的时间来确定处理设备之间的总通信延迟。
[0022]可选地，其中，主处理设备被布置成向每个从属设备提供信息，以便缓解自诊断和控制下的电路的总通信延迟。
[0023]可选地，其中，从属处理设备的至少一个被布置成基于总通信延迟来修改自诊断和控制下的电路的控制信号。
[0024]可选地，该电路还包括:处理设备中的包括输入端的至少一个处理设备，所述输入端用于接收指示自诊断和控制下的电路的至少一个参数的信号；以及所述处理器中的包括输出端的至少一个处理器，所述输出端用于提供自诊断和控制下的电路的控制信号。
[0025]可选地，在该电路中，自诊断和控制下的电路包括逆变器。
[0026]可选地，其中，自诊断和控制下的电路包括AC电机驱动电路。
[0027]根据第二方面，提供了一种对前述用于自诊断和控制的电路进行控制的方法，该方法包括以下步骤:第一处理设备向下游处理设备提供通信帧，该通信帧包括:同步脉冲、电路信息部分和消息部分。
[0028]可选地，该方法还包括:在下游设备处接收通信帧。
[0029]可选地，该方法还包括:下游设备将消息附加在通信帧内。
[0030]可选地，该方法还包括:向更下游设备提供包括同步脉冲、电路信息和消息的通信帧。
[0031]可选地，在该方法中，用于自诊断和控制的电路包括多个处理设备，该方法还包括在下游处理设备中每一个处执行以下步骤:接收通信帧；向更下游设备提供该通信帧；以及可选地附加消息。
[0032]可选地，在该方法中，更下游设备为第一处理设备。
[0033]可选地，在该方法中，最后的下游设备将通信帧发送至第一处理设备。
[0034]可选地，在该方法中，所附加的消息包括定时信息和电路参数信息。
[0035]可选地，该方法还包括:第一处理设备基于发送通信帧的同步脉冲与接收通信帧的同步脉冲之间的时间来计算处理设备之间的总通信延迟。
[0036]可选地，该方法还包括:第一处理设备向每个下游处理设备提供信息，以便缓解自诊断和控制下的电路的总通信延迟。
[0037]可选地，该方法还包括:下游处理设备中的至少一个基于总通信延迟来修改自诊断和控制下的电路的控制信号。
[0038]可选地，在该方法中，第一处理设备为主处理设备。
[0039]根据第三方面，提供了一种计算机可读介质。
[0040]对于所有方面，限定了优选特征和可选特征。
【附图说明】
[0041]现在将仅作为示例并且参照附图来描述实施例，在附图中:
[0042]图1示出了根据实施例的诊断和控制电路；
[0043]图2示出了根据实施例的消息流；
[0044]图3示出了根据实施例的消息流；
[0045]图4示出了根据实施例的方法；以及
[0046]图5示出了根据实施例的系统。
[0047]在图中，贯穿本说明书，相似的元件通过相似的附图标记来指示。
【具体实施方式】
[0048]概述
[0049]在概述中，提供了针对自诊断和控制下的电路(“电路”)的用户接口。该电路可以采用用于控制AC电机的电力转换器(驱动器)的形式，该电力转换器(驱动器)包括整流器、dc总线电容器和逆变器(如图5中所示)。该逆变器包括两组的多个半导体开关，一组连接至负dc总线供给，而另一组连接至正dc总线供给。多个处理设备与电路对接:该电路与每个处理设备共享共同的基准。每个处理设备和所共享的基准与该电路中的其他基准隔离开。通过优选地以环配置来提供每个处理设备之间的通信，可以在处理设备之间传送供该电路使用的定时、开关以及其他信息。每个处理设备可以对该电路的参数进行采样并且输出包含指示接收到的参数的信息的消息，使得每个处理设备可以知道该电路的不同部分的工作特性和状态。处理设备中的一个即主设备可以确定处理设备之间的通信延迟并且当构造消息以发送至其他从属处理设备时针对该延迟留出余量。该主设备提供了增加的量的电路诊断和控制信息，并且可以以ELV(极低电压)供电电平进行工作，因此向诊断和控制信息提供了安全的用户接口。
[0050]详细描述
[0051]转向图1，示出了包括三个处理设备11、12和13的实施例。该处理设备可以包括处理器、FPGA、PLD或任何其他可编程设备。每个处理设备可以包括定时器。可以使用另外多个处理设备。每个处理设备与电路对接，该电路与该处理设备共享共同的基准电压，例如ELV(14), +DC(15)和_DC(16)。可以存在以相同的基准电压进行工作的两个或更多个处理设备。
[0052]每个处理设备可以向该电路提供一个或多个信号和/或接收来自该电路的一个或多个信号(以与相应处理设备相同的基准)。例如，在图1中，可以看出:处理设备12可以耦接至信号17，并且处理设备13可以耦接至信号18。在该实施例中，信号17和信号18包括IGBT的栅极驱动信号、总线电压测量、电流测量(例如经由分流电阻器比如分流器19)和其他监测信号。信号17和信号18可以包括如要由用于诊断和控制的电路或从该用于诊断和控制的电路接收的有用的任何其他信号。因此