硬件限流的软可控PWM载波控制的制作方法

本发明涉及电机驱动器的瞬时大电流抑制，具体为硬件限流的软可控pwm载波控制。

背景技术：

1、在电机驱动器控制领域，经常出现由于加减速时间太短或瞬间负载突变或由于软件性能控制的不合适，从而导致电机驱动器瞬间承受很大的冲击电流。为了控制此冲击电流，硬件限流成为常用的一种抑制电流的方法。并且在目前现有的方案中，当进入硬件限流后，通过对硬件限流持续的通断方波计数计时，计数计时到了电机驱动器就完全切断输出，关闭模块，并且报出故障来防止模块损坏。

2、但是目前现有的方案中有几个不确定因素：

3、1)硬件限流完全是靠硬件电路完成，硬件限流以后的电流的上升斜率和下降斜率与实际电机的电感量有关。例如电感量若非常小时，硬件限流后的上升下降斜率可能就接近硬件电路的滤波形成的电流斜率，由于硬件限流的关断快速性，硬件滤波会非常小，导致这个控制模块的通断信号ocpwm的载频有可能是16khz左右或更高，这时硬件自动打开和关断的，通过硬件比较电路形成，硬件电流限流基准点curr_limit是固定的，当currad大于curr_limit时，ocpwm1高电平，去控制模块关断，当currad小于curr_limit时，ocpwm1低电平，去控制模块开通。ocpwm1到模块之间的硬件滤波由于要快速性，所以只有几十微妙。当电机电感量很小时，ocpwm1的通断方波信号载频可能最高可达16khz左右。

4、2)由于硬件限流后的电流上升下降斜率与电机电感量有关，所以对硬件限流后的有效限流状态ocpwm2判断的持续计数计时会存在计时误差，因为硬件限流有效计数计时是在软件中进行，而硬件限流计数计时是通过软件检测限流产生的通断方波信号进行，这个方波信号是硬件经过1ms滤波后自动生成。所以可能做不到软件有效计数计时和方波信号同步，有可能漏掉一些方波而造成硬件限流有效状态判断的时间人为加长，软件检测时刻1、软件检测时刻2和软件检测时刻3之间的软件检测间隔时长time1和time2是在主循环中计时的，不会由于电机电感量不同而不同，主循环中time1和time2大概是一点几个ms。但图2中的方波信号ocpwm2的频率周期是随着电机电感量不同而变化的，最小周期2ms。就像图2中的情况，在软件检测时刻2和软件检测时刻3就没有检测到硬件限流有效方波，此刻就丢掉了一个有效方波。若总体硬件限流有效状态计数计时需要50个有效方波，则实际产生的有效方波可能达到60几个或更多。实际检测时间就变长了。

5、3)目前为了控制硬件限流的持续时间，通过对硬件限流持续有效的计时，当计时到了时电机驱动器就完全切断输出，关闭模块，并且报出故障。

6、a)由于2)中原因的时间的变长，有可能还没有到报出故障，模块由于长时间硬件限流而损坏。

7、b)即使是相同模块，由于硬件限流后1)中的电流斜率的不同而导致的ocpwm载频不同，从而硬件限流的ocpwm1模块开关频率也不同，由于开关损耗，模块承受的持续硬件限流的时间也是不同的。

8、c)由于a)和b)中原因，为了保护模块，所以硬件限流能承受的持续时间不能太长。但又不能太短，太短就会硬件限流后频繁触发ocpm信号，误报硬件限流故障，硬件限流的初衷就不满足。硬件限流的初衷就是对瞬间冲击电流进行抑制并且使电机驱动器继续正常运行。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供硬件限流的软可控pwm载波控制，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：硬件限流的软可控pwm载波控制，包括以下步骤：

3、s1：通过程序，根据各模块的余量，软件设置硬件限流过程中模块自动打开的电流点curr_limit2，此电流点小于硬件控制的硬件限流点curr_limit；

4、s2：在3khz频率中断程序中，电机驱动器在运行状态实时检测硬件限流状态方波信号ocpwm2，确认是否硬件已经进入硬件限流状态；

5、s3：当硬件限流方波信号ocpwm2有效时，确认已经进入硬件限流状态，关闭运行状态打开的模块总封锁信号drive；

6、s4：在3khz频率中断程序中，并且在硬件限流状态信号ocpwm2有效时，实时检测当前的三相电流最大值；

7、s5：判断三相电流最大值和模块自动打开的电流点curr_limit2之间的大小关系；

8、s6：重复s2-s5的过程,形成最高3khz载波的ocpwm1控制模块通断的pwm波形。

9、更进一步地，所述判断三相电流最大值和模块自动打开的电流点curr_limit2之间的大小关系包括以下步骤：

10、若三相电流最大值小于模块自动打开的电流点curr_limit2，打开模块总封锁信号driver，因为此时硬件限流的开关信号ocpwm1通过实时三相电流最大值已经小于模块硬件限流点curr_limit而打开，所以此时电机驱动器电流会开始上升。

11、更进一步地，所述判断三相电流最大值和模块自动打开的电流点curr_limit2之间的大小关系包括以下步骤：

12、若三相电流最大值大于模块自动打开的电流点curr_limit2，则模块总封锁信号driver继续关断，模块也继续关断，此时电流也是继续下降，直至三相电流最大值小于模块自动打开的电流点curr_limit2。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、该硬件限流的软可控pwm载波控制，与现有技术的区别在于，硬件限流后，通过硬件限流的软可控pwm载波控制，防止模块在硬件限流的过程中出现损坏的控制，准确的计时保护模块，并且不影响硬件限流的快速性。

技术特征：

1.硬件限流的软可控pwm载波控制，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的硬件限流的软可控pwm载波控制，其特征在于：所述判断三相电流最大值和模块自动打开的电流点curr_limit2之间的大小关系包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的硬件限流的软可控pwm载波控制，其特征在于：所述判断三相电流最大值和模块自动打开的电流点curr_limit2之间的大小关系包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了硬件限流的软可控PWM载波控制，涉及电机驱动器的瞬时大电流抑制技术领域。包括以下步骤：S1：通过程序，根据各模块的余量，软件设置硬件限流过程中模块自动打开的电流点Curr_Limit2，此电流点小于硬件控制的硬件限流点Curr_Limit；S2：在3KHz频率中断程序中，电机驱动器在运行状态实时检测硬件限流状态方波信号OCPWM2，确认是否硬件已经进入硬件限流状态；S3：当硬件限流方波信号OCPWM2有效时，确认已经进入硬件限流状态，关闭运行状态打开的模块总封锁信号Drive。本发明与现有技术的区别在于，硬件限流后，通过硬件限流的软可控PWM载波控制，防止模块在硬件限流的过程中出现损坏的控制，准确的计时保护模块，并且不影响硬件限流的快速性。

技术研发人员：熊小兵,夏劲雄
受保护的技术使用者：江苏吉泰科电气有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14