模拟信号的采样控制系统、方法及芯片与流程

本申请实施例涉及芯片，特别涉及一种模拟信号的采样控制系统、方法及芯片。

背景技术：

1、在三相电机的pwm（pulse width modulation，脉宽调制）驱动周期中，需要使用三个adc（analog to digital，模数转换）采样模块同步采样一次ia/ib/ic三相电流。

2、在旋变软解码应用的spwm激励周期中，需要使用三个adc采样模块同步采样激励信号（exc）、正弦反馈信号（sine）和余弦反馈信号（cosine）。其中，当采用峰值法采样时，需要使用三个adc采样模块在波峰和/或波谷处采样1-2次旋变信号；当采用积分法采样时，需要使用三个adc采样模块在周期内多次采样旋变信号。

3、若需要实现对三相电机的变频控制以及旋变软解码应用的定频控制，理论上需要6个adc采样模块，其中的三个adc采样模块同步采样三相电流，三个adc采样模块同步采样三个旋变信号。然而，当芯片中的adc采样模块少于6个时，三相电流和旋变信号的采样可能会出现采样冲突。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种模拟信号的采样控制系统、方法及芯片，用于解决adc采样模块的数量少于6个时，三相电流和旋变信号的采样会出现采样冲突问题。所述技术方案如下：

2、一方面，提供了一种模拟信号的采样控制系统，所述采样控制系统包括电机变频控制器、第一计数器、第二计数器和模拟信号采样模组，所述模拟信号采样模组中包含的模拟信号采样模块的数量大于等于3且小于6；

3、所述电机变频控制器，用于基于三相电机初始时刻的电机驱动周期和最小变频变化周期，根据所述最小变频变化周期对所述初始时刻的电机驱动周期进行增减，得到当前时刻的电机驱动周期；其中，所述当前时刻的电机驱动周期是所述最小变频变化周期的整数倍，所述最小变频变化周期是基于旋变软解码应用的旋变信号采样间隔、三相电流的第一采样转换时间以及旋变信号的第二采样转换时间计算得到的，以使旋变信号与三相电流不存在采样冲突；

4、所述第一计数器和所述第二计数器同步启动；

5、所述第一计数器，还用于根据所述当前时刻的电机驱动周期对所述三相电机的驱动信号进行计数，在根据计数结果确定达到所述三相电流的采样时间时，控制所述模拟信号采样模组中的三个模拟信号采样模块采样三相电流；

6、所述第二计数器，还用于根据固定的旋变激励周期对所述旋变软解码应用的激励信号进行计数，在根据计数结果确定达到所述旋变信号的采样时间时，控制所述模拟信号采样模组中的三个模拟信号采样模块采样三个旋变信号。

7、在一种可能的实现方式中，当芯片中存在一个三相电机和一个旋变软解码应用时，所述最小变频变化周期是将所述旋变信号采样间隔除以第一取整数值后得到的，所述第一取整数值是将所述旋变信号采样间隔除以所述第一采样转换时间和所述第二采样转换时间之和后进行取整操作得到的。

8、在一种可能的实现方式中，当芯片中存在两个三相电机和两个旋变软解码应用时，所述最小变频变化周期是将所述旋变信号采样间隔除以第二取整数值后得到的，所述第二取整数值是将所述旋变信号采样间隔除以所述第一采样转换时间的2倍和所述第二采样转换时间的2倍之和后进行取整操作得到的。

9、在一种可能的实现方式中，所述当前时刻的电机驱动周期等于所述初始时刻的电机驱动周期±所述最小变频变化周期的n倍，n为非负整数，其中，所述初始时刻的电机驱动周期是所述最小变频变化周期的整数倍。

10、在一种可能的实现方式中，三个旋变信号是激励信号、正弦反馈信号和余弦反馈信号。

11、一方面，提供了一种模拟信号的采样控制方法，应用于如上所述的采样控制系统中，所述方法包括：

12、所述电机变频控制器基于三相电机初始时刻的电机驱动周期和最小变频变化周期，根据所述最小变频变化周期对所述初始时刻的电机驱动周期进行增减，得到当前时刻的电机驱动周期；其中，所述当前时刻的电机驱动周期是所述最小变频变化周期的整数倍，所述最小变频变化周期是基于旋变软解码应用的旋变信号采样间隔、三相电流的第一采样转换时间以及旋变信号的第二采样转换时间计算得到的，以使旋变信号与三相电流不存在采样冲突；

13、所述第一计数器和所述第二计数器同步启动；

14、所述第一计数器根据所述当前时刻的电机驱动周期对所述三相电机的驱动信号进行计数，在根据计数结果确定达到所述三相电流的采样时间时，控制所述模拟信号采样模组中的三个模拟信号采样模块采样三相电流；

15、所述第二计数器根据固定的旋变激励周期对所述旋变软解码应用的激励信号进行计数，在根据计数结果确定达到所述旋变信号的采样时间时，控制所述模拟信号采样模组中的三个模拟信号采样模块采样三个旋变信号。

16、在一种可能的实现方式中，当芯片中存在一个三相电机和一个旋变软解码应用时，所述最小变频变化周期是将所述旋变信号采样间隔除以第一取整数值后得到的，所述第一取整数值是将所述旋变信号采样间隔除以所述第一采样转换时间和所述第二采样转换时间之和后进行取整操作得到的。

17、在一种可能的实现方式中，当芯片中存在两个三相电机和两个旋变软解码应用时，所述最小变频变化周期是将所述旋变信号采样间隔除以第二取整数值后得到的，所述第二取整数值是将所述旋变信号采样间隔除以所述第一采样转换时间的2倍和所述第二采样转换时间的2倍之和后进行取整操作得到的。

18、在一种可能的实现方式中，所述当前时刻的电机驱动周期等于所述初始时刻的电机驱动周期±所述最小变频变化周期的n倍，n为非负整数，其中，所述初始时刻的电机驱动周期是所述最小变频变化周期的整数倍。

19、一方面，提供了一种芯片，所述芯片包括三相电机、旋变软解码应用和如上所述的采样控制系统。

20、本申请实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：

21、基于旋变软解码应用的旋变信号采样间隔、三相电流的第一采样转换时间以及旋变信号的第二采样转换时间计算最小变频变化周期，再根据最小变频变化周期对初始时刻的电机驱动周期进行增减，以使得到的当前时刻的电机驱动周期是最小变频变化周期的整数倍，从而可以保证在模拟信号采样模块的数量大于等于3且小于6时，旋变信号与三相电流不存在采样冲突。

技术特征：

1.一种模拟信号的采样控制系统，其特征在于，所述采样控制系统包括电机变频控制器、第一计数器、第二计数器和模拟信号采样模组，所述模拟信号采样模组中包含的模拟信号采样模块的数量大于等于3且小于6；

2.根据权利要求1所述的模拟信号的采样控制系统，其特征在于，当芯片中存在一个三相电机和一个旋变软解码应用时，所述最小变频变化周期是将所述旋变信号采样间隔除以第一取整数值后得到的，所述第一取整数值是将所述旋变信号采样间隔除以所述第一采样转换时间和所述第二采样转换时间之和后进行取整操作得到的。

3.根据权利要求1所述的模拟信号的采样控制系统，其特征在于，当芯片中存在两个三相电机和两个旋变软解码应用时，所述最小变频变化周期是将所述旋变信号采样间隔除以第二取整数值后得到的，所述第二取整数值是将所述旋变信号采样间隔除以所述第一采样转换时间的2倍和所述第二采样转换时间的2倍之和后进行取整操作得到的。

4.根据权利要求1所述的模拟信号的采样控制系统，其特征在于，所述当前时刻的电机驱动周期等于所述初始时刻的电机驱动周期±所述最小变频变化周期的n倍，n为非负整数，其中，所述初始时刻的电机驱动周期是所述最小变频变化周期的整数倍。

5.根据权利要求1至4任一所述的模拟信号的采样控制系统，其特征在于，三个旋变信号是激励信号、正弦反馈信号和余弦反馈信号。

6.一种模拟信号的采样控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至5任一所述的采样控制系统中，所述方法包括：

7.根据权利要求6所述的模拟信号的采样控制方法，其特征在于，当芯片中存在一个三相电机和一个旋变软解码应用时，所述最小变频变化周期是将所述旋变信号采样间隔除以第一取整数值后得到的，所述第一取整数值是将所述旋变信号采样间隔除以所述第一采样转换时间和所述第二采样转换时间之和后进行取整操作得到的。

8.根据权利要求6所述的模拟信号的采样控制方法，其特征在于，当芯片中存在两个三相电机和两个旋变软解码应用时，所述最小变频变化周期是将所述旋变信号采样间隔除以第二取整数值后得到的，所述第二取整数值是将所述旋变信号采样间隔除以所述第一采样转换时间的2倍和所述第二采样转换时间的2倍之和后进行取整操作得到的。

9.根据权利要求6所述的模拟信号的采样控制方法，其特征在于，所述当前时刻的电机驱动周期等于所述初始时刻的电机驱动周期±所述最小变频变化周期的n倍，n为非负整数，其中，所述初始时刻的电机驱动周期是所述最小变频变化周期的整数倍。

10.一种芯片，其特征在于，所述芯片包括三相电机、旋变软解码应用和如权利要求1至5任一所述的采样控制系统。

技术总结
本申请公开了一种模拟信号的采样控制系统、方法及芯片，属于芯片技术领域。电机变频控制器根据最小变频变化周期对初始时刻的电机驱动周期进行增减，得到当前时刻的电机驱动周期，其是最小变频变化周期的整数倍，最小变频变化周期使旋变信号与三相电流不存在采样冲突；第一计数器和第二计数器同步启动；第一计数器根据当前时刻的电机驱动周期对三相电机的驱动信号进行计数，达到三相电流的采样时间时控制三个模拟信号采样模块采样三相电流；第二计数器根据固定的旋变激励周期对旋变软解码应用的激励信号进行计数，达到旋变信号的采样时间时控制三个模拟信号采样模块采样三个旋变信号。本申请使用少量采样模块采样旋变信号和变频电机的三相电流。

技术研发人员：孙桂喜,黄宁,樊崇斌
受保护的技术使用者：北京芯驰半导体科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15