一种通气设备及其电机控制系统、方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116059484A(43)申请公布日2023.05.05(21)申请号202111296992.3(22)申请日2021.11.01(71)申请人深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司地址518057广东省深圳市南山区高新技术产业园区科技南十二路迈瑞大厦1-4层(72)发明人李曹磊(74)专利代理机构深圳鼎合诚知识产权代理有限公司44281专利代理师郭燕彭家恩(51)Int.Cl.A61M16/00(2006.01)A61M16/10(2006.01)权利要求书3页说明书11页附图6页(54)发明名称一种通气设备及其电机控制系统、方法(57)摘要本申请涉及一种通气设备及其电机控制系统、方法。对同一相电流的相关量采用多个不同的放大倍数进行放大处理，并输出放大后的采样电压，分别对多个采样电压进行模数转换，根据模数转换后的电压计算采样电流，得到多个采样电流，根据采样电流的大小对多个采样电流进行融合，确定出一个有效采样电流。由于在计算有效采样电流的过程中，兼顾了大小电流对采样范围和采样精度的不同要求，可得到更准确的采样电流，使得电机控制电流能够准确检测和反馈，从而可使得涡轮准确调节呼吸回路中气体流速和压力，有效解决了通气设备在低速运行阶段容易产生气体流速控制不准或气体压力易抖动的问题。CN116059484ACN116059484A权利要求书1/3页1.一种电机控制系统，其特征在于，包括：电机驱动电路，用于根据PWM控制信号输出三相交流电，所述电机驱动电路包括三个桥臂，每个桥臂用于输出一相电流至电机；电流采样电路，所述电流采样电路包括至少两个第一采样单元，至少两个第一采样单元用于分别对电机驱动电路的至少两个桥臂的电流进行采样，或所述电流采样电路包括一用于对电机驱动电路的直流母线电流进行采样的第二采样单元，每个第一采样单元和第二采样单元分别至少输出两个不同放大倍数的采样电压；控制器，用于输入每个采样单元输出的采样电压，分别对多个采样电压进行模数转换，根据模数转换后的电压计算采样电流，得到多个采样电流，根据采样电流的大小对多个采样电流进行融合，确定出一个有效采样电流，并根据有效采样电流调整PWM控制信号。2.如权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述第一采样单元包括：第一采样电阻，其串联在被测桥臂的下桥臂；第一运放和第二运放，所述第一运放和第二运放分别采集第一采样电阻两端的电压作为输入电压，并对输入电压进行放大后输出采样电压至控制器，所述第一运放的放大倍数小于第二运放的放大倍数。3.如权利要求2所述的电机控制系统，其特征在于，所述第一采样单元还包括第一电压跟随器，所述第一电压跟随器的两个输入端分别连接第一采样电阻的两端，输出端分别连接第一运放和第二运放的输入端。4.如权利要求2所述的电机控制系统，其特征在于，所述第二运放的放大倍数是第一运放的放大倍数的N倍，N等于期望的大电流采样范围和小电流采样范围之间的倍数。5.如权利要求4所述的电机控制系统，其特征在于，N大于或等于10且小于或等于50。6.如权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述第一采样单元包括第一霍尔传感器和第二霍尔传感器，所述第一霍尔传感器和第二霍尔传感器串联在被测桥臂的中间节点和电机之间，所述第一霍尔传感器和第二霍尔传感器分别将输入的电流转换成电压并进行预设倍数的放大后输出采样电压至控制器，所述第一霍尔传感器的放大倍数小于第二霍尔传感器的放大倍数。7.如权利要求6所述的电机控制系统，其特征在于，所述第一霍尔传感器的放大倍数等于第二霍尔传感器的放大倍数的N倍，N等于期望的大电流采样范围和小电流采样范围之间的倍数。8.如权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，第二采样单元包括：第二采样电阻，其串联在电机驱动电路的直流母线上；第三运放和第四运放，所述第三运放和第四运放分别采集第二采样电阻两端的电压作为输入电压，并对输入电压进行放大后输出采样电压至控制器，所述第三运放的放大倍数小于第四运放的放大倍数。9.如权利要求8所述的电机控制系统，其特征在于，第二采样单元还包括第二电压跟随器，所述第二电压跟随器的两个输入端分别连接第二采样电阻的两端，输出端分别连接第三运放和第四运放的输入端。10.如权利要求1‑9中任一项所述的电机控制系统，其特征在于，所述控制器包括模数转换模块和计算模块，所述模数转换模块包括多个模数转换器，每个模数转换器输入电流2CN116059484A权利要求书2/3页采样电路输出的一个采样电压，对采样电压进行数字采样后转换为数字电压值输出给计算模块，所述计算模块根据数字电压信号采用以下公式计算采样电流：Vo＝Vavg+β*A*I,其中，Vo是采样电压的数字电压值，Vavg是预设的直流偏置电压，β是放大