一种功率开关驱动波形畸变检测方法及装置与流程

本发明涉及波形检测，尤其涉及一种功率开关驱动波形畸变检测方法及装置。

背景技术：

1、功率器件的驱动目前一般采用开环控制的方式，通过pwm控制器输出pwm方波脉冲，经过专门的光隔驱动电路后驱动功率开关动作。pwm脉冲从pwm控制器到功率开关的过程中可能受干扰或环境的影响，会发生变形、脉冲丢失或脉冲幅值变小等情况，使功率开关动作偏离预设轨迹，造成电力变换器输出波形畸变和功率损耗增加等问题，甚至可能烧毁电力变换器。

2、现有的对功率开关的驱动脉冲检测方法，通过根据将脉冲转换成波形数据后，比较当前脉冲的波形数据与理想波形的波形数据，从而对脉冲进行检测和修正，虽然可实现脉冲修正，但脉冲变形存在不同情况，将脉冲统一转化成波形数据与理想波形的波形数据进行比对，容易导致修正效果不佳，使得功率开关动作偏离预设轨迹。

技术实现思路

1、本发明提供了一种功率开关驱动波形畸变检测方法及装置，以解决现有脉冲检测方法容易导致修正效果不佳，使得功率开关动作偏离预设轨迹的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种功率开关驱动波形畸变检测方法，包括：

3、检测驱动脉冲信号，并根据脉冲期望时间、期望电压和最大延迟时间确定是否存在脉冲丢失；

4、若不存在脉冲丢失，则检测脉冲幅度，并根据标准范围对所述脉冲信号的幅度进行调整；

5、对脉冲信号的波形进行幅度对标，并根据关键节点电压法对对标后的脉冲信号进行波形畸变检测和修正。

6、本发明首先通过对脉冲信号是否丢失进行判断，再对脉冲幅度进行调整，最后通过将脉冲信号的波形和理想驱动波形映射到同一平面中进行对标，从而根据关键节点电压法对对标后的脉冲信号进行波形畸变检测和修正，通过前置处理避免脉冲丢失和脉冲幅度影响波形畸变检测，并根据关键节点电压法对对标后的脉冲信号进行波形畸变检测，提高波形畸变检测准确性，并进行及时修正，避免功率开关动作偏离预设轨迹。

7、进一步的，所述检测驱动脉冲信号，并根据脉冲期望时间、期望电压和最大延迟时间确定是否存在脉冲丢失，具体为：

8、检测驱动脉冲信号，根据开关周期、脉冲期望时间和最大延迟时间计算电平输出时间范围，并在所述电平输出时间范围内检测电平输出；

9、若在所述电平输出时间范围内存在电平输出达到期望电压，则不存在脉冲丢失；

10、若在所述电平输出时间范围内不存在电平输出达到期望电压，则存在脉冲丢失，控制脉冲发生器对驱动脉冲进行补发，并再次检测驱动脉冲信号。

11、进一步的，所述检测脉冲幅度，并根据标准范围对所述脉冲信号的幅度进行调整，具体为：

12、检测驱动脉冲信号的脉冲幅度，若所述脉冲幅度高于标准范围，则降低所述驱动脉冲信号的脉冲幅度；

13、若所述脉冲幅度低于标准范围，则提高所述驱动脉冲信号的脉冲幅度。

14、进一步的，所述对脉冲信号的波形进行幅度对标，具体为：

15、选取对标模式，并根据所述对标模式对所述脉冲信号的实际驱动波形幅值进行放大，所述对标模式包括直接线性放大模式和分段线性放大模式；

16、在所述直接线性放大模式中，根据实际驱动波形幅值和标准驱动波形幅值计算放大系数，根据所述放大系数对所述脉冲信号的实际驱动波形幅值进行放大；

17、在所述分段线性放大模式中，将脉冲信号的实际驱动波形划分成若干关键段，并在各个关键段中采用不同的放大系数所述脉冲信号的实际驱动波形幅值进行放大，其中，所述实际驱动波形的最后一个关键段的放大系数根据实际驱动波形幅值和标准驱动波形幅值计算得到。

18、进一步的，所述根据关键节点电压法对对标后的脉冲信号进行波形畸变检测和修正，具体为:

19、在理想驱动波形和所述对标后的脉冲信号的当前驱动波形上设置若干个关键节点；

20、获取各个关键节点对应时刻的理想驱动波形电压和当前驱动波形电压，并根据所述理想驱动波形电压和当前驱动波形电压计算差值平方和，并根据所述差值平方和检测当前驱动波形是否存在畸变；

21、若所述当前驱动波形存在畸变，则根据关键节点的电压差对所述当前驱动波形进行修正。

22、第二方面，本发明还提供了一种功率开关驱动波形畸变检测装置，包括：脉冲丢失检测模块、脉冲幅度检测模块和波形畸变检测模块；

23、所述脉冲丢失检测模块，用于检测驱动脉冲信号，并根据脉冲期望时间、期望电压和最大延迟时间确定是否存在脉冲丢失；

24、所述脉冲幅度检测模块，用于当不存在脉冲丢失时，则检测脉冲幅度，并根据标准范围对所述脉冲信号的幅度进行调整；

25、所述波形畸变检测模块，用于对脉冲信号的波形进行幅度对标，并根据关键节点电压法对对标后的脉冲信号进行波形畸变检测和修正。

26、进一步的，所述脉冲丢失检测模块，具体用于：

27、检测驱动脉冲信号，根据开关周期、脉冲期望时间和最大延迟时间计算电平输出时间范围，并在所述电平输出时间范围内检测电平输出；

28、若在所述电平输出时间范围内存在电平输出达到期望电压，则不存在脉冲丢失；

29、若在所述电平输出时间范围内不存在电平输出达到期望电压，则存在脉冲丢失，控制脉冲发生器对驱动脉冲进行补发，并再次检测驱动脉冲信号。

30、进一步的，所述脉冲幅度检测模块，具体用于：

31、检测驱动脉冲信号的脉冲幅度，若所述脉冲幅度高于标准范围，则降低所述驱动脉冲信号的脉冲幅度；

32、若所述脉冲幅度低于标准范围，则提高所述驱动脉冲信号的脉冲幅度。

33、进一步的，所述波形畸变检测模块，具体用于：

34、选取对标模式，并根据所述对标模式对所述脉冲信号的实际驱动波形幅值进行放大，所述对标模式包括直接线性放大模式和分段线性放大模式；

35、在所述直接线性放大模式中，根据实际驱动波形幅值和标准驱动波形幅值计算放大系数，根据所述放大系数对所述脉冲信号的实际驱动波形幅值进行放大；

36、在所述分段线性放大模式中，将脉冲信号的实际驱动波形划分成若干关键段，并在各个关键段中采用不同的放大系数所述脉冲信号的实际驱动波形幅值进行放大，其中，所述实际驱动波形的最后一个关键段的放大系数根据实际驱动波形幅值和标准驱动波形幅值计算得到。

37、进一步的，所述波形畸变检测模块，具体还用于:

38、在理想驱动波形和所述对标后的脉冲信号的当前驱动波形上设置若干个关键节点；

39、获取各个关键节点对应时刻的理想驱动波形电压和当前驱动波形电压，并根据所述理想驱动波形电压和当前驱动波形电压计算差值平方和，并根据所述差值平方和检测当前驱动波形是否存在畸变；

40、若所述当前驱动波形存在畸变，则根据关键节点的电压差对所述当前驱动波形进行修正。

技术特征：

1.一种功率开关驱动波形畸变检测方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的功率开关驱动波形畸变检测方法，其特征在于，所述检测驱动脉冲信号，并根据脉冲期望时间、期望电压和最大延迟时间确定是否存在脉冲丢失，具体为：

3.如权利要求1所述的功率开关驱动波形畸变检测方法，其特征在于，所述检测脉冲幅度，并根据标准范围对所述脉冲信号的幅度进行调整，具体为：

4.如权利要求1所述的功率开关驱动波形畸变检测方法，其特征在于，所述对脉冲信号的波形进行幅度对标，具体为：

5.如权利要求4所述的功率开关驱动波形畸变检测方法，其特征在于，所述根据关键节点电压法对对标后的脉冲信号进行波形畸变检测和修正，具体为:

6.一种功率开关驱动波形畸变检测装置，其特征在于，包括：脉冲丢失检测模块、脉冲幅度检测模块和波形畸变检测模块；

7.如权利要求6所述的功率开关驱动波形畸变检测装置，其特征在于，所述脉冲丢失检测模块，具体用于：

8.如权利要求6所述的功率开关驱动波形畸变检测装置，其特征在于，所述脉冲幅度检测模块，具体用于：

9.如权利要求6所述的功率开关驱动波形畸变检测装置，其特征在于，所述波形畸变检测模块，具体用于：

10.如权利要求9所述的功率开关驱动波形畸变检测装置，其特征在于，所述波形畸变检测模块，具体还用于:

技术总结本发明公开了一种功率开关驱动波形畸变检测方法及装置，包括：检测驱动脉冲信号，并根据脉冲期望时间、期望电压和最大延迟时间确定是否存在脉冲丢失；若不存在脉冲丢失，则检测脉冲幅度，并根据标准范围对所述脉冲信号的幅度进行调整；对脉冲信号的波形进行幅度对标，并根据关键节点电压法对对标后的脉冲信号进行波形畸变检测和修正。在本实施例中，通过依次进行脉冲丢失检测、脉冲幅度检测和脉冲波形畸变检测，从而对驱动脉冲波形进行调整，考虑了幅度变化和畸变两者之间的相互影响，同时，依据多个关键节点电压偏差来进行波形畸变是否过度，提高波形畸变检测的准确性，进一步提高修正准确性，从而避免功率开关动作偏离预设轨迹。技术研发人员：赵伟,陈钰凯,王正磊,谢宁,李俊业受保护的技术使用者：南方电网数字电网研究院股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4