[發明專利]用于電機控制系統的設備和相關方法

在審

• 申請號: 201310628245.4
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103916061A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: K·A·貝林格;A·湯姆森;P·帕丘卡;B·威爾遜;J·肖;S·威林厄姆;K·W·弗納爾德;P·扎瓦爾尼
• 申請（專利權）人: 硅實驗室公司
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;李英

1.電機控制設備，其用于控制所述電機控制設備外部的電機，所述電機控制設備包括：微控制器單元即MCU，該MCU包括混合信號電機控制電路，其適于在第一操作模式中執行反電動勢電機控制，所述混合信號電機控制電路還適于在第二操作模式中執行磁場定向控制即FOC。

2.根據權利要求1所述的電機控制設備，進一步適于在所述第一操作模式中執行反電動勢電機控制以提供適于控制無刷直流電機的信號集。

3.根據權利要求1所述的電機控制設備，進一步適于在所述第二操作模式中執行磁場定向控制以提供適于控制永磁同步電機的信號集。

4.根據權利要求1所述的電機控制設備，進一步適于在所述第二操作模式中執行磁場定向控制以提供適于控制交流感應電機的信號集。

5.根據權利要求1所述的電機控制設備，進一步適于在所述第二操作模式中使用脈沖寬度調制即PWM電路執行磁場定向控制。

6.根據權利要5所述的電機控制設備，其中所述脈沖寬度調制即PWM電路適于執行中心對齊PWM控制。

7.根據權利要求1所述的電機控制設備，進一步適于在所述第二操作模式中使用直接狀態矢量調制即DSVM電路執行磁場定向控制。

8.根據權利要求1所述的電機控制設備，進一步適于在所述第一操作模式中使用模數轉換器電路執行反電動勢電機控制。

9.根據權利要求1所述的電機控制設備，進一步適于在所述第一操作模式中使用比較器電路執行反電動勢電機控制。

10.根據權利要求1所述的電機控制設備，進一步包括適于提供逐周期電流限制的電流限制電路。

11.一種電機控制系統，其包括：

電機；

耦合到所述電機以為所述電機供電的逆變器；以及

單個集成微控制器單元即MCU，所述MCU包括：

適于工作在第一和第二操作模式的混合信號電機控制電路，其中在所述第一操作模式中，所述混合信號電機控制電路提供第一控制信號集給所述逆變器，以使用反電動勢控制來控制所述電機，并且其中在所述第二操作模式中，所述混合信號電機控制電路提供第二控制信號集給所述逆變器，以使用磁場定向控制即FOC來控制所述電機。

12.根據權利要求11所述的電機控制系統，其中所述混合信號電機控制電路包括可編程增益放大器電路，其適于放大對應于電機電流的一組信號以產生一組放大的信號。

13.根據權利要求12所述的電機控制系統，其中所述混合信號電機控制電路進一步包括耦合到所述可編程增益放大器電路的模數轉換器即ADC。

14.根據權利要求13所述的電機控制系統，其中所述混合信號電機控制電路進一步包括耦合到所述可編程增益放大器電路的比較器。

15.根據權利要求11所述的電機控制系統，其中所述MCU進一步包括耦合到所述ADC的中央處理單元。

16.根據權利要求11所述的電機控制系統，其中所述混合信號電機控制電路進一步包括直接空間矢量調制即DSVM電路以產生所述第二控制信號集。

17.根據權利要求11所述的電機控制系統，其中所述混合信號電機控制電路進一步包括脈沖寬度調制即PWM電路，以產生所述第二控制信號集。

18.一種使用具有第一和第二操作模式的微控制器單元即MCU控制電機的方法，該方法包括：

選擇所述第一操作模式或所述第二操作模式；

配置所述MCU在所述第一操作模式下工作以使用反電動勢控制來控制所述電機，或在所述第二模式下工作以使用磁場定向控制即FOC來控制所述電機；

在所述第一和第二操作模式中的選定一個操作模式中操作所述MCU以產生電機控制信號集；

提供所述電機控制信號集給適于控制所述電機的逆變器。

19.根據權利要求18所述的方法，其中在所述第一和第二操作模式中的選定一個操作模式中操作所述MCU以產生電機控制信號集進一步包括執行直接空間矢量調制即DSVM。

20.根據權利要求18所述的方法，其中在所述第一和第二操作模式中的選定一個操作模式中操作所述MCU以產生電機控制信號集進一步包括執行脈沖寬度調制即PWM。