42](I)首先固定三个上桥臂栅极电压(AT，BT, CT)，改变下桥臂栅极电压(AB, BB, CB)，观察三相全桥驱动芯片与负载的运行情况，得到下桥臂栅极电压(AB，BB, CB)的变化范围(UTmin, UTmax)；
[0043](2)再次固定下桥臂栅极电压(AB, BB, CB),改变三个上桥臂栅极电压(AT, BT, CT)，观察三相全桥驱动芯片与负载的运行情况，得到上桥臂栅极电压(AT，BT, CT)的变化范围(UBmin, UBmax)；
[0044](3)如果在电机调速过程中，需要改变上下桥臂的驱动电压时，(UTmin, UTmax)和(UBmin, UBmax)就是重要的参考参数。
[0045]采用双闭环方式测试无刷直流电机驱动电路的栅极电压范围；电流环对无刷直流电机进行内环调节，反应速度快；判断出电机工作电流I超过预设电机电流Γ，则无刷直流电机驱动电路中过压过流保护器件工作，立即切断电路，具有安全可靠的优势；电压环对无刷直流电机进行外环调节，上桥臂关闭栅极电压与下桥臂导通栅极电压的差值以及下桥臂关闭栅极电压与上桥臂导通栅极电压的差值作为误差信号叠加到预设栅极电压V*;固定上桥臂栅极电压，改变下桥臂栅极电压，获得下桥臂栅极电压的动态范围，固定下桥臂栅极电压，改变上桥臂栅极电压，获得上桥臂栅极电压的动态范围，从而检测出栅极电压的动态变化范围，有助于选择更有的驱动电路，更好的发挥无刷直流电机的性能。
[0046]第二实施例:
[0047]如图3和4所示，无刷直流电机三相全桥驱动电路栅极电压的测试系统包括主控单元、信号调理电路4和信号调理及AD采样器件3 ;其中，主控单元产生三相全桥驱动电路5的栅极电压信号并输入信号调理电路4 ;以及处理信号调理及AD采样器件3输入的信号。其中，主控单元是具有逻辑运算能力的可编程芯片，如FPGA芯片2、单片机或MCU等。
[0048]FPGA芯片2包括预处理模块21和处理模块22 ;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、第三处理子模块223、第四处理子模块224和第五处理子模块225 ；
[0049]预处理模块21，用于预设栅极电压信号和电机电流信号；
[0050]第一处理子模块221，用于获得误差信号并校正所述预设栅极电压信号；其中误差信号包括上桥臂关闭栅极电压与下桥臂导通栅极电压的差值以及下桥臂关闭栅极电压与上桥臂导通栅极电压的差值；
[0051]第二处理子模块222，用于校正死区时间；
[0052]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；
[0053]第四处理子模块224，用于固定上桥臂栅极电压，改变下桥臂栅极电压，获得下桥臂栅极电压的动态范围；
[0054]第五处理子模块225，用于固定下桥臂栅极电压，改变上桥臂栅极电压，获得上桥臂栅极电压的动态范围。
[0055]信号调理电路4包括DA器件和信号调理及放大单元；所述DA器件是同步DA器件，其输入端与FPGA芯片2连接，输出端与信号调理及放大单元连接，信号调理及放大单元与三相全桥驱动电路5的栅极连接。
[0056]信号调理及AD采样器件3，用于采集模拟信号转换成数字信号并输入FPGA芯片20
[0057]还可以采用与无刷直流电机等效的三相负载替换无刷直流电机6进行模拟测试。在频率与幅值均变化的测试条件下，不适用无刷直流电机6进行测试，可选用等效三相负载进行模拟测试，因为无刷直流电机6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6不仅有风险，有可能会损伤电机，而且实验结果也有局限性。在试验获得相应的数据之后，再使用无刷直流电机6进行测试，起到保护无刷直流电机6的作用。
[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产生频率与幅值都可调的PWM波，经过第一同步DA器件41、第一信号调理及放大单元43向三相全桥驱动电路5输出上桥臂栅极电压；第二同步DA器件42、第二信号调理及放大单元44向三相全桥驱动电路5输出下桥臂栅极电压。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。电机母线电压，电流，转速以及涡轮温度，六路栅极电压以及三路驱动线信号，均经过信号调理及AD采样器件3输入到FPGA芯片2的RAM，参与下一步的栅极电压波形的改变。使用FPGA芯片2的高速并行I/O 口，同时控制两个DA器件进行多通道栅极电压输出。
[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.无刷直流电机全桥驱动电路栅极电压的测试方法，其特征在于，包括如下步骤: 预设电机电流，获取电机工作电流并与该预设电机电流比较； 预设栅极电压，获取误差信号并校正该预设栅极电压； 校正死区时间； 固定上桥臂栅极电压，改变下桥臂栅极电压，获得下桥臂栅极电压的动态范围； 固定下桥臂栅极电压，改变上桥臂栅极电压，获得上桥臂栅极电压的动态范围。2.根据权利要求1所述的无刷直流电机全桥驱动电路栅极电压的测试方法，其特征在于，所述获取电机工作电流并与该预设电机电流比较，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所述的无刷直流电机全桥驱动电路栅极电压的测试方法，其特征在于，所述误差信号包括上桥臂关闭栅极电压与下桥臂导通栅极电压的差值以及下桥臂关闭栅极电压与上桥臂导通栅极电压的差值。4.根据权利要求3所述的无刷直流电机全桥驱动电路栅极电压的测试方法，其特征在于，所述获取误差信号校正该预设栅极电压，具体包括: 上桥臂关闭栅极电压与下桥臂导通栅极电压的差值以及下桥臂关闭栅极电压与上桥臂导通栅极电压的差值作为误差信号校正预设栅极电压。5.无刷直流电机三相全桥驱动电路栅极电压的测试系统，其特征在于，包括主控单元、信号调理电路和信号调理及AD采样器件；其中，主控单元产生三相全桥驱动电路的栅极电压信号并输入信号调理电路；以及处理信号调理及AD采样器件输入的信号。6.根据权利要求5所述的无刷直流电机三相全桥驱动电路栅极电压的测试系统，其特征在于，所述主控单元包括预处理模块和处理模块；其中，所述处理模块包括第一处理子模块、第二处理子模块、第三处理子模块、第四处理子模块和第五处理子模块； 所述预处理模块，用于预设栅极电压信号和电机电流信号； 所述第一处理子模块，用于获得误差信号并校正所述预设栅极电压信号； 所述第二处理子模块，用于校正死区时间； 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； 所述第四处理子模块，用于固定上桥臂栅极电压，改变下桥臂栅极电压，获得下桥臂栅极电压的动态范围； 所述第五处理子模块，用于固定下桥臂栅极电压，改变上桥臂栅极电压，获得上桥臂栅极电压的动态范围。7.根据权利要求5或6所述的无刷直流电机三相全桥驱动电路栅极电压的测试系统，其特征在于，所述信号调理电路包括DA器件和信号调理及放大单元； 所述DA器件是同步DA器件，其输入端与主控芯片连接，输出端与信号调理及放大单元连接，信号调理及放大单元与无刷直流电机驱动电路的栅极连接。8.根据权利要求7所述的无刷直流电机三相全桥驱动电路栅极电压的测试系统，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栅极电压的测试方法及系统；其方法包括如下步骤：预设电机电流，获取电机工作电流并与该预设电机电流比较；预设栅极电压，获取误差信号并校正该预设栅极电压；校正死区时间；固定上桥臂栅极电压，改变下桥臂栅极电压，获得下桥臂栅极电压的动态范围；固定下桥臂栅极电压，改变上桥臂栅极电压，获得上桥臂栅极电压的动态范围；采用双闭环方式测试无刷直流电机驱动电路的栅极电压，电流环对无刷直流电机进行内环调节，反应速度快，电压环对无刷直流电机进行外环调节，用误差信号校正预设栅极电压，进行反馈调节使得检测准确度高，有助于选择更优的驱动电路，更好的发挥无刷直流电机的性能。
【IPC分类】G01R19/25
【公开号】CN105510692
【申请号】CN201410542334
【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4月20日
【申请日】2014年10月14日