位置检测回路响应速度不平衡的补偿

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1、位置检测回路响应速度不平衡的补偿位置检测回路响应速度不平衡的补偿 采用120度控制的情况下，不能直接通过电流信号来判断压缩机的转子位置，而在目前的检测方法中，以反电动势法最为常用。通常是通过比较基准电压（即直流电压的分压）和叠加在相电压上的反电动势进行位置的判断。 目前，常用的基准电压的分压是通过电阻分直流电压，得到基准电压，接入比较器的一个输入端；比较器的另一端也通过电阻分相电压而得到。以三相位置检测回路并为一路为例，理论上基准电压值应该为相电压最大值的3/2倍。当相电压检测值与基准电压信号相等时，即是位置信号出现的时刻。由此我们可以判断出转子的正确位置。从而进行下一步的控制。 具体实现过程

2、可以参照附图： 在信号经过的所有电路的导通/关断反应时间一致的情况下，位置信号由高变低以及有低变高的时间响应是一致的，此时，检测到的位置信号的上升沿和下降沿在时间方面的偏差是相同的，不存在不平衡的现象。当上升和下降的时间不相同时，就会引起偏差，特别是高速信号回路中，这一现象更为明显。这种时间上的差异不同于噪声，是滤波回路所不能滤除的。 同时，电路上又很难保障器件的导通/关断的反应时间一致。如果导通的时间比较长而关断的时间比较短，此时就会使检测到的位置信号有所偏差，上升沿检测的速度要比下降沿的速度慢，特别是在导通关断的间隔相差比较小的情况下，很可能检测到信号的下降沿，而检测不到上升沿；或者检测到

3、下降沿的时间要早于上升沿的时间。针对这一问题，电路中使用了通过并联电阻来调整基准电压的方法来进行弥补。附图如下： 压缩机在运转过程中，要通过检测转子的位置，来判断当前的速度、调整占空比的大小以及换相的控制。 以使用120度方波控制方法，并且采用反电动势法进行位置检测，即检测基准电压和转子的反电动势为例。基准电压即是直流母线电压，是加在模块的P、N端之间的电压值，通过电阻分压接入比较器的一端，图中接入比较器的V为例；反电动势的检测有三相分别检测和三相接成一路的检测，说明附图中采用接为一路的方法，接入比较器的V。 由于压机驱动模块动作的时候会使直流电压的地产生很大的波动，虑波也比较困难，所以最好不

4、要与芯片共地，否则会造成芯片的工作不稳定。在此接入光耦器件使直流地与芯片的地进行隔离。 以直流电压为540V，R1660K，R2，R3510K为例进行计算。V=540*(4.7/2+4.7)/R1/R1)/(660+(4.7/2+4.7)/R1/R1) =5.589 (V)V=540*(4.7/2+4.7)/R1/R1/R3)/(660+(4.7/2+4.7)/R1/R1/R3) = 5.515(V) 在没有加入补偿电阻的情况下，因为基准电压处于中心位置，且反电动势的值是对称的，所以Vout输出的脉冲宽度在上升沿和下降沿是对称的，如图Vout所示。在经过光耦后，由于光耦的导通响应时间比关断响应

5、时间小得多，所以当输入光耦得脉冲信号宽度一定时，输入光耦前端的信号由高变低时，光耦的三级管端的信号可以快速的由高变低响应；而当输入光耦前端的信号由低变高时，光耦的三级管的信号需要一段时间才能由低变高。此时，测量光耦输出的脉冲信号就会发现：位置检测信号不对称。对于检测时序要求非常高的信号来说，这样很难在软件程序上达到平衡检测，处理起来也颇为麻烦。特别是在脉冲信号特别窄的情况下，很可能检测不到上升沿的信号，从而直接导致压机不能及时的换相，间接导致速度计算不准确，占空比调节不正确。如果压机长时间运行在这样的条件下，很容易消磁或者烧压机。 因为光耦的导通/关断速度是我们所不能改变的，因此只能想办法使上

6、升沿的时间略大于下降沿的时间。而控制上面，两者的时间是一样的，唯一的方法就是调整比较器前后的回路，直接影响比较器输出的就是V和V的输入电压，因为V的电压是不变的，所以最直接的方法就是调整基准电压值。没有加入补偿电阻的情况下，V的分压电阻值为(4.7/2+4.7)/R1/R1：，得到的电压值基准电压值为；加入补偿电阻后，V的分压电阻值为：，得到的电压值基准电压值为。基准电压下降了，所以输入比较器的位置信号与基准电压之差就存在了一定的不平衡。 当位置信号为下降沿时，需要比原来的值低，输出Vout才会产生变化，这样就比原来下降的时间滞后了一段时间；与之相反，当位置信号为上升沿时，比原来的值低，输出V

7、out就可以产生变化，这样就比原来的上升时间超前了一段时间。正是由于这种滞后和超前的时间差，弥补了后面光耦的导通/关断的时间差。 结合前面的图进行说明，脉冲的时间为T，没有补偿电阻的时候Tout/off=Tout/on=T/2，Toff=Tout/off=T/2，Ton=Tout/on-Tdelay(光耦关断响应的上升延迟时间)T/2-Tdelay。加入电阻补偿时，Tout/off=T/2-t，Tout/on=T/2+t，Toff= Tout/off=T/2-t，Ton= Tout/on=T/2+t-Tdelay。 理想情况下，ToffTon，即T/2-t= T/2+t-Tdelay。从而得出，Tdelay2t。这就为我们参数的选取提供了一个参考，即加入补偿电阻后产生的时间偏差应该为光耦响应延迟时间的1/2。具体补偿电阻的值应该根据实际测量值来进行计算。以测得的连续两个60度的控制时间相等或者上升沿和下降沿出现的脉冲的个数相等（V+处）为最佳。