[发明专利]换向结构中的反向电流的检测方法和相关组件

权利要求书

1.用于检测向感性负载（1）馈电的换向结构（2）中的反向电流的方法，换向结构（2）包括至少一个功率开关（HS1、HS2、LS1、LS2）并且被适配成根据占空比来驱动负载中的电流，换向结构（2）一边连接到电源（Vps），并且另一边连接到地（Mas），以便控制感性负载（1），该方法涉及控制阶段和续流阶段，在控制阶段期间来自电源（Vps）的电流根据给定的占空比向感性负载（1）馈电，在续流阶段期间来自感性负载（1）的感应电流逐渐降低，在先前的控制阶段中的高占空比之后的续流阶段期间，在换向结构（2）中易于产生反向电流，从而在感性负载（1）中产生反电动势（fcem），该方法的特征在于，将在给定时刻的反电动势（fcem）近似为与作为时间（t）的函数的占空比的积分（integ[占空比]）基本成比例，其中，要么根据估计出的反电动势（fcem）来计算反向电流要么建立电流反转判据。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，对照感性负载（1）来检定反电动势（fcem）的近似，并且定义占空比的积分系数。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，n阶的占空比的积分（integ[占空比(n)]）由n-1阶的先前占空比的积分（integ[占空比(n-1)]）和n阶的占空比（占空比(n)）根据下式来定义，a是积分系数：

integ[占空比(n)] = a*integ[占空比(n-1)] +(1-a) *占空比(n)。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，当建立电流反转判据时，估计占空比的积分（integ[占空比]）曲线上的斜率p的极限，并且根据下式来设置针对时间粒度g的与斜率的极限相对应的极限值b：

b = p*g

接下来定义电流反转判据，其跟n阶的占空比的积分（integ[占空比(n)]）与n-1阶的占空比的积分（integ[占空比(n-1)]）之间的差有关，并且当对于正的占空比的积分来说这个差小于-b时，即：

integ[占空比(n)] - integ[占空比(n-1)] -b

或当对于负的占空比的积分来说这个差大于+b时，即：

integ[占空比(n)] - integ[占空比(n-1)] +b

估计出电流反转是有效的。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，可根据所选时间粒度并且根据所使用的感性负载以及脉宽调制信号的频率来校准极限b。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，当计算反向电流I时，基于下面的电流来进行该计算，该电流根据下式被表示为估计出的反电动势fcem、测量出的电源电压Vps、占空比以及电路电阻R的函数：

I = (占空比*Vps - fcem) / R。

7.感性负载（1）及其馈电设备的组件，该馈电设备包括换向结构（2），换向结构（2）包括至少一个功率开关（HS1、HS2、LS1、LS2）并且被关联至控制单元，该控制单元包括用于根据具有脉宽调制的占空比来驱动负载中的电流的驱动装置，换向结构（2）一边连接到电源（Vps）并且另一边连接到地（mas），其特征在于，该组件实现根据前述权利要求中的任一项所述的用于检测向感性负载（1）馈电的换向结构（2）中的反向电流的方法，控制单元包括占空比积分（integ[占空比]）装置、用于根据占空比积分（integ[占空比]）来近似反电动势（fcem）的装置、用于基于反电动势（fcem）的近似来计算反向电流的装置或用于根据保持在控制单元的存储装置中的反转判据来检测电流反转的装置，控制单元还包括用于发送电流反转信息的装置。

8.根据权利要求7所述的组件，其中，换向结构（2）是H桥。