[发明专利]基于同步BUCK电路的防止泵生电压逆流的控制方法及装置

说明书

本发明涉及电机控制技术领域，具体为一种基于同步BUCK电路的防止泵生电压逆流的控制方法及装置，包括：按照设定的开关管的频率和占空比执行同步BUCK电路的开关控制，并且每个开关控制周期记录一次Vo和Vin的值；达到预定判断周期时，读取判断周期内每个开关控制周期所记录的Vo和Vin的值；利用读取到的判断周期内每个开关控制周期所记录的Vo和Vin的值的变化情况确定是否产生泵生电压；如果是，将开关管Q1和Q2均关断。通过采集Vin和Vo的值，利用采集的两个电压值来判断同步BUCK电路的状态，当确定产生泵生电压后开关管Q1和Q2均关断，即通过控制Q1和Q2的开关状态、占空比等，实现泵生电压能量的逆流防止。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，特别是涉及一种基于同步BUCK电路的防止泵生电压逆流的控制方法及装置。

背景技术

同步BUCK电路具有效率高，输入电压范围宽等优点，可以应用于大功率交流伺服电机放大器的直流供电。其电路拓扑如图1所示，其基本原理是利用电感L的储能特性，通过控制开关管Q1和开关管Q2按照一定频率、特定占空比的连续开关动作，实现输出电压与输入电压特定比例降压。

在采用同步BUCK电路为交流伺服电机放大器供电的系统中，电机作为一个非稳定的感性负载，不仅负载率会随着电机的启动停止产生较大的波动，而且在电机快速制动以及其携带的位势负载沿与地面垂直方向存在下降的势能时，均会产生很大的能量并通过放大器反灌到电容上，形成泵生电压；而对于同步BUCK电路来说，当Vo升高时，开关管Q1的占空比降低，而由于开关管Q2的开通占空比与开关管Q1对称，开关管Q2的开通占空比升高，此时电感L、开关管Q2和开关管Q1的体二极管三者构成从Vo到Vin的Boost电路，此时系统处于逆流状态，输入电压Vin快速升高，危害系统安全。

发明内容

针对上述问题，本发明实施例提供了一种基于同步BUCK电路的防止泵生电压逆流的控制方法及装置。

本发明实施的一方面，提供了一种基于同步BUCK电路的防止泵生电压逆流的控制方法，包括：

按照设定的开关管的频率和占空比执行同步BUCK电路的开关控制，并且每个开关控制周期记录一次Vo和Vin的值；

达到预定判断周期时，读取判断周期内每个开关控制周期所记录的Vo和Vin的值，其中判断周期大于开关控制周期；

利用读取到的判断周期内每个开关控制周期所记录的Vo和Vin的值的变化情况确定是否产生泵生电压；

如果是，将开关管Q1和Q2均关断；

如果否，返回按照设定的开关管的频率和占空比执行同步BUCK电路的开关控制，并且每个开关控制周期记录一次Vo和Vin的值的步骤。

可选的，利用读取到的判断周期内每个开关控制周期所记录的Vo和Vin的值的变化情况确定是否产生泵生电压的步骤，包括：

计算判断周期内所记录的Vin的平均值Vinavg，并判断所计算的平均值Vinavg是否大于预设阈值Vinavgcs；

在平均值Vinavg大于预设阈值Vinavgcs的情况下，计算判断周期内所记录的Vo的第一平均值Voavg；计算后半段判断周期内所记录的Vo的平均值与前半段判断周期内所记录的Vo的平均值之间的第一差值ΔVoavg；计算后半段判断周期内所记录的Vin的平均值与前半段判断周期内所记录的Vin的平均值之间的差值ΔVinavg；

判断第一平均值Voavg是否大于预设阈值Voavgcs、第一差值ΔVoavg是否大于预设阈值ΔVoavgcs以及差值ΔVinavg是否大于预设阈值ΔVinavgcs；

在第一平均值Voavg大于预设阈值Voavgcs、第一差值ΔVoavg大于预设阈值ΔVoavgcs且差值ΔVinavg大于预设阈值ΔVinavgcs的情况下，确定产生泵生电压。