CN104038074A - 用于纹波和缺相检测的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于纹波和缺相检测的方法和设备，提出了用于检测电力转换器中的缺相和/或过大纹波的方法和设备，其中，使用带通滤波器来获得与电力转换器DC总线相关联的谐波电压幅度，并且如果二次谐波相对于六次谐波的比率和/或四次谐波相对于六次谐波的比率超过预定阈值，则检测出缺相。

Description

用于纹波和缺相检测的方法和设备

技术领域

本公开涉及电力转换的技术领域，并且具体地涉及用于纹波和缺相检测的方法和设备。

背景技术

电力转换***用于生成AC输出电力并将其提供给负载，例如由电机驱动电力转换器的逆变器级驱动的单相或多相AC电机。通常电力转换器从三相电源接收AC输入电力，并且输入整流器提供DC总线电压，逆变器根据该DC总线电压生成AC输出信号以驱动负载。在电压源转换器中，DC总线或DC链路包括一个或多个电容器，该电容器通常是电解电容器。然而，DC总线上的过大纹波电压增大了（一个或多个）总线电容器中流动的纹波电流，这会对电解电容器加压，从而潜在地导致电容器过热以及电容器使用寿命的缩短。可以利用对过大DC总线纹波电压的早期检测来在总线电容器损坏或加压之前提供警报或安全地关断电力转换器。然而，许多纹波检测方法涉及额外电路或者是计算密集型的，从而增加了***的成本和复杂度。电力转换***中的另一个问题是AC输入相位的缺失，这会增大DC总线纹波电压并减小供应给逆变器的DC电压。因此，对输入缺相的检测还可以用来触发针对安全持续操作或关断的警报或电力转换器故障。然而，常规的缺相检测技术通常复杂并且成本高，或者不能充分地检测全部缺相情形。例如，已经提出了简单的检测技术，在该检测技术中，将DC总线电压和DC总线电压的平方之间的差与阈值进行比较，并且如果超过该阈值，则假定存在过大DC总线纹波或已发生缺相。其他技术涉及对瞬时DC总线电压的检测以及将该瞬时DC总线电压与上下限边界进行比较，并且计算一个采样循环中的纹波周期的平均值，但是这些技术易产生噪声并且遭受低精确性和慢响应速度。因此，针对电力转换***中的过大纹波和缺相的有成本效益且鲁棒检测的改进技术和设备是期望的。

发明内容

现在对本公开内容的各个方面进行概述以便于对本公开内容的基本理解，其中，该概述不是本公开内容的详尽概括，并且既不旨在标明本公开内容的某些要素，也不旨在限定本公开内容的范围。相反地，该概述的主要目的是在下文介绍的更详细描述之前以简化的形式提出本公开内容的各种概念。

本公开内容提供了快速、精确且鲁棒的技术和设备，以根据相对于AC输入电力基频的总线电压的一个或多个预定谐波来检测DC总线纹波和输入缺相。这些概念可以用于检测关于多相输入***的输入缺相，并且可以用于检测单相***和多相***二者中的过大纹波含量。在如本文所述的某些实施方式中，带通滤波器可以用作谐波检测器，以监视和检测DC总线电压中的六次谐波含量以及二次谐波和四次谐波中之任一者或两者的幅度，其中基于这些谐波中的一个或多个来检测缺相和/或过大纹波情形。所公开的技术可以有利于改进缺相和/或过大纹波检测的精确性，并且所公开的技术是鲁棒的，而且与之前的方法相比不易产生噪声。而且，所公开的检测设备提供了快速、及时的谐波含量计算以及对不利纹波和/或缺相情形的检测，并且所公开的检测设备可以在较小或无增加的成本或复杂度的情况下实现为电力转换器控制器中的硬件和/或处理器执行的固件或处理器执行的软件。因此，所公开的技术提供了相对于常规方法的显著进步，并且找到了与期望纹波和缺相检测的低成本电机驱动器和其他电力转换***相关联的具体应用。

根据本公开内容的一个或多个方面，提供了一种电力转换***，该电力转换***包括具有滤波器的检测***，该滤波器提供表示DC总线电压中的AC输入电力的基频的预定谐波的幅度的输出信号或值。该***还包括逻辑电路，该逻辑电路至少部分地根据滤波器输出信号或值来检测DC总线上的过大纹波和/或与AC输入电力相关联的缺相。在某些实施方式中，滤波器包括两个或更多带通滤波器，所述带通滤波器各自提供表示相应预定谐波的幅度的输出信号或值，并且逻辑电路基于滤波器输出信号或值中的至少一个来检测纹波，并且基于带通滤波器中的至少两个的输出来选择性地检测缺相。

在某些实施方式中，第一带通滤波器和第二带通滤波器分别提供表示二次谐波和六次谐波的幅度的输出信号或值，其中逻辑电路至少部分地根据六次谐波幅度选择性地检测过大纹波，并且根据二次谐波幅度和六次谐波幅度选择性地检测缺相。在各种实施方式中，缺相检测基于二次谐波相对于六次谐波的比率，其中如果该比率超过预定阈值，则逻辑电路提供检测信号。此外，在某些实施方式中，使用另一个带通滤波器来获得四次谐波，并且四次谐波与六次谐波的比率还可以与用于选择性地识别电力转换器中的缺相的阈值进行比较。而且，或者单独地，可以将六次谐波与另一个阈值进行比较，以选择性地识别过大DC总线电压纹波情形。此外，各种实现可以有利地利用二阶广义积分器（SOGI）型带通滤波器，其中，在某些实施方式中可以利用一个或多个可编程处理器来实现滤波器和逻辑电路。因此，具有成本效益的实施方式得以关注，在所述实施方式中，电力转换***控制器基于所采样的DC总线电压信号或值来执行数字滤波计算以实现带通滤波器，并且进一步实现阈值比较，据此基本上不需要额外电路来实现本公开内容的纹波特征和缺相特征。

根据本公开内容的进一方面，提供了用于检测电力转换***中的缺相和/或过大纹波情形的方法和编程计算机可读介质。该方法包括对DC总线电压进行采样，获得所采样的电压中的六次谐波以及二次谐波和四次谐波中的至少一个，以及如果二次谐波和四次谐波中的一个相对于六次谐波的比率超过预定阈值，则检测出输入缺相。

附图说明

以下描述和附图详细阐述了本公开内容的一定的示例性实现，这些实现表示可以实施本公开内容的各种原理的若干示例性方式。然而，所示出的示例未穷举本公开内容的许多可能实施方式。将在下面的结合附图来考虑的具体实施方式中阐述本公开内容的其他目的、优点和新颖特征，在附图中：

图1是示出根据本公开内容的一个或多个方面的具有驱动控制器的电机驱动电力转换***的简化示意图，其中该驱动控制器实现了利用带通滤波器来识别DC总线两端的电压的预定谐波的纹波和缺相检测***；

图2是示出图1的检测***中的示例性二阶广义积分器型带通滤波器的示意图；

图3是示出利用两个带通滤波器来识别DC总线电压中的二次谐波和六次谐波以检测图1的***中的过大纹波和/或缺相的检测***实施方式的示意图；

图4是示出利用三个带通滤波器来获得DC总线电压的二次谐波、四次谐波和六次谐波以检测过大纹波和/或缺相的另一个检测***实施方式的示意图；

图5是示出用于检测电力转换***中的过大纹波的示例性方法或过程的流程图；以及

图6是示出用于检测电力转换***中的缺相的示例性方法或过程的流程图。

具体实施方式

现在参照附图，在下文中结合附图描述了若干实施方式或实现，其中，全文中相同的附图标记用于表示相同的元件，并且其中，各种特征未必按比例绘制。

公开了用于电力转换器纹波和缺相检测的方法和设备，其中，可以使用一个或多个陷波（带通）滤波器来检查电力转换器的DC总线电压中的谐波含量以用于识别缺相和/或过大纹波电压，据此能够通过选择性地触发***警报和/或故障来减轻或避免对总线电容器和其他***部件的不利影响。虽然在电机驱动型电力转换***100的上下文中提出了本公开内容的各种构思，但是所公开的设备和技术能够用在使用DC总线的任何类型的电力转换***中。此外，可以利用硬件电路来实现检测设备和方法，并且/或者可以将检测设备和方法有利地实施为存储在电力转换器控制器中的可编程指令，以便由转换***中的一个或多个处理器执行。例如，许多电机驱动***包括用于（例如出于闭环控制目的）感测并采样DC总线电压的电路，以及用于实现与启动逆变器切换、通信、I/O功能等相关联的各种计算任务的可编程处理元件（例如微处理器、微控制器、现场可编程门阵列（FPGA）等）。能够将当前所公开的缺相和纹波检测构思实现在这样的现有（一个或多个）可编程处理器中，以利用***中已经可得到的DC总线电压采样值，据此可以不需要额外的硬件。另外，所公开的技术提供了快速、高精确性、鲁棒的检测方法，该检测方法与常规方法相比，较不易于产生噪声并且实现简单。在某些实现中，例如能够通过具有只需要一个参数（例如频率诸如50Hz或60Hz）的简化调谐的数字滤波技术来检测多个谐波，其中能够使用少达两个的二阶广义积分器（SOGI）陷波滤波器来及时精确地检测缺相，由此使处理开销最小化。

本发明人已认识到，通过平衡的三相电源进行的电机驱动或其他的电力转换器的操作通常导致对DC总线进行整流之后的主要谐波分量为相对于AC输入电力的频率的六次谐波。例如，利用60Hz三相输入电力，全桥无源整流器级之后的DC总线上的纹波电压将处于360Hz（针对50Hz输入电力，是300Hz谐波）。此外，本发明人已认识到，如果一个输入相位缺失，则主导谐波变成二阶和四阶谐波（例如针对60Hz输入频率，分别是120Hz和240Hz）。因此本公开内容考虑监视DC总线电压的二次、四次和六次谐波（或可选地仅六次谐波以及二次谐波和四次谐波中之一），以用于识别过大纹波和输入缺相。

初始参照图1，示出了电机驱动型电力转换***100，其包括经由导线11、12和13从源10接收三相输入电力的六器件无源整流器级110，在该***中整流器110转换AC输入电力以将DC电力提供给DC总线120。如图1中所示，DC总线电路120包括总线电容C，该总线电容C可以是单个电容器，或者可以是以任何适当的串联、并联或组合串联/并联配置的方式连接的多个电容器。整流器110的操作使得在总线电容C两端提供DC总线电压Vdc，并且由逆变器130对该电压进行转换来生成一个或多个AC输出信号，以经由输出导线21、22和23驱动负载20（例如所示出的示例中的电机）。虽然示出为驱动三相电机负载20，但是可以使用具有单相或多相输出的任何适当逆变器130。如所示出的那样，该示例性逆变器130包括IGBT型开关器件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5和Q6，它们根据来自驱动控制器140的逆变器控制部件142的逆变器开关控制信号144而可操作。另外，驱动控制器140经由例如已知（未示出）的一个或多个传感器接收表示DC总线电压Vdc的一个或多个信号或值122。

根据本公开内容的各个方面，驱动控制器140包括纹波和缺相检测***150，该检测***150包括一个或多个带通滤波器（BPF）152，所述BPF152向逻辑电路154提供滤波器输出信号或值，其表示DC总线电压Vdc中的AC输入电力的基频的预定相应谐波的幅度。逻辑电路154又至少部分地基于（一个或多个）滤波器输出信号或值来选择性地检测DC总线120中的过大纹波和/或与AC输入电力相关联的缺相中的一者或两者。在一个可能的实现中，一个或多个带通滤波器152可以是硬件滤波器，其各自可操作用于接收表示DC总线电压Vdc的模拟输入信号122，并且可操作用于提供表示基频的预定谐波的幅度的滤波器输出信号。在这样的实施方式中，逻辑电路154例如可以是专用硬件逻辑电路，其可操作用于基于来自（一个或多个）滤波器152的（一个或多个）滤波器输出信号来评估缺相和/或过大纹波。

在可替代的实施方式中，基于来自（一个或多个）带通滤波器152的模拟滤波器输出信号的模数转换，可以经由可编程处理器元件例如微处理器、微控制器等实现逻辑电路154。在另外其他的可能实施方式中，可以使用至少一个数字处理器来实现整个纹波和缺相检测***150，使用适当的计算机可执行指令来对所述数字处理器进行编程，以基于所采样的（模数转换的）DC总线电压值通过已知的数字滤波技术来实现带通滤波器152，并且提供表示所采样的DC总线电压值的相应谐波含量的幅度的滤波器输出值，而且还实现逻辑电路154，以基于滤波器输出来选择性地提供过大纹波输出信号或值156和/或缺相检测输出信号或值158。

此外，如图1中所见，可以将检测器输出信号或值156和158提供给逆变器控制器142，从而用于例如根据这些情形中的一者或两者的检测来安全地关断逆变器的操作，并且检测的输出156、158还可以由电力转换***100的其他监控部件使用，并且/或者可以被传送至外部装置以用于适当动作。此外，逻辑电路154和/或驱动控制器140通常可以被配置成或编程为基于对过大纹波电压156和缺相158的检测来采取用户可配置的动作。在这方面，***100可以被配置成基于情形156、158中的一者或两者来选择性地发出警报，和/或发出故障情形，以例如开始一个或多个安全关断操作、发起补救动作、发送警告消息等。

还参照图2，示出了示例性二阶广义积分器（SOGI）带通滤波器152，其包括用于接收DC总线电压信号或值Vdc的输入端以及输出端V、Vamp和QV。虽然示出了二阶带通滤波器152，但是可以使用任何适当的二阶或更高阶带通或陷波滤波器，其提供较低的切入频率和较高的切出频率，以实现已知的带通滤波。如之前所述，可以通过***处理器经由编程指令来实现带通滤波器152，并且在某些实现中，图2中所指示的部件每个均可以以处理器执行的软件或处理器执行的固件的方式来实现。在图2的带通滤波器152中的功能部件是求和函数160、168和182、增益函数164、乘法器函数170和174以及积分器函数172和176（在附图中示出为1/S块）。另外，图2中的块180提供关于正交输出值V和QV的平方和的平方根运算，以生成幅度输出Vamp。

如图2中所见，由滤波器152的初始求和结点160接收DC总线电压输入Vdc，并且从中减去输出值V以生成误差信号或值162。经由增益函数164将误差162乘以增益值K，以提供经调整的误差值166。经由求和器168从经调整的误差值中减去来自乘法器174的反馈值，将求和器168的输出提供给乘法器170以便乘以谐波频率值ω’=nω，其中ω是电源的频率，并且n是所关注的谐波阶数。例如在一个示例中，电源基频可以是60Hz，并且可以相对于其预定谐波例如各种示例性实施方式中的二次谐波（例如120Hz，n=2）、四次谐波（例如240Hz，n=4）或六次谐波（例如360Hz，n=6）来对具体的带通滤波器152进行调谐。由1/S函数172对乘法器170的输出进行积分以提供输出V。该输出V还作为输入提供给第二积分器函数176，利用另一个乘法器函数174将第二积分器函数176的输出乘以ω’。经由如上所述的求和器168从经调整的误差信号或值166中减去第二乘法器174的输出，并且经由另一个求和函数182从乘法器174的输出中减去经调整的误差以便提供正交输出QV。另外，平方和的平方根函数180提供作为正交值V和QV的平方和的平方根的幅度输出。

这样一来，在这个实施方式中，带通滤波器152就提供了三个输出，包括正交信号V和QV以及表示关于输入频率值ω的n阶谐波的幅度的Vamp输出。如看到的那样，示例性SOGI滤波器152实现为硬件或利用数字滤波技术实现为编程处理器是相对简单的，并且仅包括两个积分器172和176连同一个参数K。通过以下等式（1）和（2）中示出的传递函数来定义输出信号V和QV：

$\left(1\right)---D\left(s\right)=\frac{V}{\mathrm{Vdc}}=\frac{{\mathrm{K\ω}}^{\′}s}{s^2+{\mathrm{K\ω}}^{\′}+{\mathrm{\ω}}^{\′2}},$ 和

$\left(2\right)---Q\left(s\right)=\frac{\mathrm{QV}}{\mathrm{Vdc}}=\frac{{\mathrm{K\ω}}^{\′2}-K^2{\mathrm{\ω}}^{\′}s}{s^2+{\mathrm{K\ω}}^{\′}s+{\mathrm{\ω}}^{\′2}},$ 其中

V和QV在频率ω’处均具有零增益，但是分别具有0度和90度的相位延迟。而且，由于V和QV在低频率处的大的负增益，示例性滤波器152去除了Vdc的DC分量。此外，因为V和QV是频率ω’处的正交信号，所以根据以下等式（3）经由幅度函数180可以容易地计算该频率ω’处的谐波幅度：

(3)Vamp=(V²+QV²)^1/2

现在参照图3和图4，示出了纹波/缺相检测***150的两个示例性实施方式，其中能够利用多个图2中所示例的滤波器152来检测多个谐波。图3的示例分别利用带通滤波器152a和152b来识别DC总线电压Vdc中的二阶谐波和六阶谐波，以便检测电力转换***100中的过大纹波和/或缺相。图4示出了利用三个带通滤波器152a、152b和152c来获得Vdc的二次谐波、四次谐波和六次谐波以便检测过大纹波和/或缺相的另一个实施方式。在这些实施方式中，来自带通滤波器152的幅度输出是V2_amp、V4_amp和V6_amp，它们表示或指示所检测的二阶、四阶和六阶谐波幅度，其中四阶谐波检测器是可选的，如在图3中看到的那样。

如上所述，滤波器152中的每一个接收作为电源基频ω的倍数的频率输入ω’，并且还包括输入端子（在图3和图4中指示为IN），其中所示出的示例可选地利用求和块来从所采样的DC总线电压输入Vdc中选择性地去除其他所计算的谐波。因此，例如图3的***150包括求和器190，所述求和器190通过以下来提供第一带通滤波器152a的输入：从总线电压信号或值Vdc中减去另一个滤波器152b的六阶谐波输出v₆。同样，求和函数194用于从总线电压Vdc中减去带通滤波器152a的二阶滤波器输出v₂，以便提供六阶谐波带通滤波器152b的输入。每个谐波检测器或带通滤波器152的输入因此基本上是去除了从其他谐波检测器152输出的其他在线谐波信号之后的Vdc，尽管在某些实施方式中可以省略求和函数190和194。另外，图3中的检测***150包括整数乘法器192（n=2）和196（n=6），它们分别可操作用于将二阶带通滤波器152a和六阶带通滤波器152b的频率输入ω’设置为基频ω的相应二阶谐波和六阶谐波。

在图3的示例中，逻辑电路150实现了比较器200，该比较器200将六阶谐波的幅度v₆_amp与阈值202（TH_R）进行比较，并且如果六阶谐波的幅度v₆_amp超过阈值202，则生成活性高的布尔输出信号，以指示DC总线120上的过大纹波电压。实际上，可以将阈值202设置为任何适当的值，由此可以将DC总线120上的正常六阶纹波含量与过大或异常量的纹波进行区分。在这方面，本发明人已认识到，例如在低成本电力转换***100中普遍使用的无源全桥三相整流器110会导致DC电压Vdc的六阶谐波含量的正常值或标称值，并且阈值202可以设置为高于这个正常操作电平，同时足够低，以在对总线电容器C（图1）造成不利影响之前检测纹波的增加。

另外，图3的逻辑电路154包括除法器电路210，该除法器电路210提供表示二阶谐波幅度相对于六阶谐波幅度的比率值（V₂_amp/V₆_amp）的输出214。将比率值214与第一缺相阈值212（TH_PL1）比较，并且当二阶谐波与六阶谐波的比率214超过阈值212时，比较器220生成活性高的缺相输出信号或值158。本发明人已认识到，输入缺相情形的发生会导致DC总线电压Vdc的二阶和/或四阶谐波含量的增加，并且还可以导致六阶DC总线电压谐波含量的幅度的减小。因此，所示出的实施方式有利地计算或生成会在发生缺相情形时增大的比率信号或值214。实际上，第一缺相阈值212可以设置成使得比率值214在正常操作期间将会标称地处在阈值212以下，并且阈值212优选地设置得足够低，使得在AC输入处发生缺相时比率值214将会超过阈值212。

图4示出了另一个实施方式，其利用三个带通滤波器152a（生成表示二阶谐波幅度的输出信号）、152b（针对六阶谐波）和第三带通滤波器152c，该第三带通滤波器152c提供表示DC总线电压Vdc的四阶谐波的幅度的幅度输出（v₄_amp）。在所示出的实现中，在相应的带通滤波器152的IN输入端与所采样的DC电压值Vdc之间设置有一对求和结点，以便减去正在被计算的其他两个在线谐波。例如，从求和器190和230提供二阶带通滤波器152a的输入IN，所述求和器190和230连续地减去分别来自其他带通滤波器152b和152c的六阶谐波输出v₆和四阶谐波输出v₄。类似地，通过求和器194和232减掉二阶谐波和四阶谐波来提供第二带通滤波器152b的输入IN以生成六阶谐波输出值，并且通过分别减去二阶谐波值v₂和六阶谐波值v₆的求和器234和236来提供第三带通滤波器152c的输入。另外，通过使用乘法器238（n=4）提供基频ω的四阶谐波处的ω’输入（例如针对60Hz基频的240Hz处），将第三带通滤波器152c设置成提供四阶谐波幅度信号或值v₄_amp。

在这个示例中，与以上图3的示例一样，逻辑电路154包括比较器200，该比较器200将六阶谐波幅度值v₆_amp与阈值TH_R202进行比较，并且如果六阶谐波v₆_amp超过阈值202，则选择性地启动纹波检测输出156。然而，在这种情况下，经由或（OR）门260通过两种情形中之一者或两者来选择性地激活缺相检测输出158。具体地，如果二阶谐波幅度与六阶谐波幅度的比率214超过第一预定阈值212（TH_PL1），或者如果四阶谐波值与六阶谐波值的比率244超过第二预定阈值242（TH_PL2），则生成缺相输出信号158。因此在这个实现中，逻辑电路154实现了第二除法器函数240，其计算或生成四阶谐波幅度信号或值与六阶谐波幅度信号或值的比率244，并且还实现了比较器250，如果四阶谐波与六阶谐波的比率超过阈值TH_PL2242，则所述比较器250将活性高的输出信号提供给输出OR门260。

还参照图5和图6，提供了根据本公开内容的进一方面的用于检测过大DC总线电压纹波和/或AC输入缺相的方法300和350。虽然以一系列动作或事件的形式示出并描述了示例性方法，但是应当认识到，本公开内容的各种方法不受这样的动作或事件的所示排序的限制，除非本文有特定阐述。在这方面，除非下文特定提供，否则一些动作或事件可以以不同顺序发生，和/或与除本文所示出和描述的动作和事件之外的其他动作或事件同时发生，并且可能并非需要全部所示出的步骤来实现根据本公开内容的过程或方法。所示出的方法可以以硬件、处理器执行的软件或其组合的方式来实现，以便提供纹波检测和/或缺相检测，并且电力转换电路可以以电力转换器和/或以独立装置的方式来实现。例如，可以在包括电机驱动器诸如本文所示出和描述的电机驱动器的电力转换器100中利用这些技术，然而本公开内容不限于特定示出或描述的应用和***。

图5示出了用于检测电力转换***（例如以上电机驱动器100）的DC总线电压中的过大纹波的方法300。方法300始于302，在302中对DC电压（例如Vdc）进行采样，并且在304处获得采样电压的六阶谐波。在306处，确定DC总线电压的六阶谐波是否大于纹波阈值（例如以上TH_R202）。如果DC总线电压的六阶谐波不大于纹波阈值（在306处为否），则在302处再次对DC总线电压进行采样，并且过程如上所述地继续进行。如果六阶谐波超过阈值（在306处为是），则在308处检测到过大纹波（例如启动以上图3和图4中的纹波检测输出156），并且可以在310处发出一个或多个警报或故障。

图6示出了用于在电力转换***中选择性地检测AC输入缺相的方法350，其中在352处对电力转换器的DC总线电压进行采样。在354处获得采样DC总线电压的六阶谐波，并且在356处获得其二阶（和可选地四阶）谐波。在358处，获得一个或多个比率，其指示二阶谐波相对于六阶谐波的比率以及可选地四阶谐波相对于六阶谐波的比率，并且在360处确定比率中之一者或两者是否超过阈值（例如以上TH_PL1或TH_PL2）。如果比率中之一者或两者不超过阈值（在360处为否），则过程在352至360处重复进行。如果比率中之任一者超过阈值（在360处为是），则在362处检测到输入缺相发生（例如以上缺相检测输出158），并且在364处发出一个或多个警报或故障。

根据本公开内容的进一方面，提供了包括用于执行上述方法的计算机可执行指令的非暂态计算机可读介质，诸如计算机存储器、电力转换器控制***（例如控制器100）内的存储器、紧致盘只读存储器（CD-ROM）、软盘、闪存驱动器、数据库、服务器、计算机等。以上示例仅示出了本公开内容的各个方面的若干可能的实施方式，其中本领域其他技术人员在阅读和理解本说明书和所附附图时将会想到等同替换和/或修改。具体地关于通过上述部件（组件、装置、***和电路等）所执行的各种功能，除非另外指示，否则用于描述这样的部件的术语（包括对“装置”的引用）意在对应于任何部件如硬件、处理器执行的软件或其组合，其执行所描述部件的指定功能（亦即在功能上等效），即使对于在本公开内容的所示实施方式中执行功能的所公开的结构而言并非在结构上等效。另外，虽然相对于若干实现中的仅一个实现已经公开了本公开内容的具体特征，但是针对任何给定或具体应用而言将会期望并且有利的是，可以将这样的特征与其他实现的一个或多个其他特征进行组合。而且，对于在具体描述和/或权利要求中使用的术语“包括（including）”、“包括（includes）”、“具有（having）”、“具有（has）”、“具有（with）”或其变型而言，这样的术语意在以类似于术语“包括（comprising）”的方式是开放式包括的。

Claims (10)

1.一种电力转换***（100），包括：

整流器（110），其可操作用于转换AC输入电力以将DC电力提供给DC总线（120）；

逆变器（130），其可操作用于使用来自所述DC总线（120）的电力生成至少一个AC输出信号以驱动负载（20）；以及

检测***（150），其包括：

滤波器（152），其可操作用于提供滤波器输出信号或值，所述滤波器输出信号或值表示所述DC总线（120）的电压（Vdc）中的所述AC输入电力的基频的预定谐波的幅度；以及

逻辑电路（154），其可操作用于至少部分地基于所述滤波器输出信号或值来选择性地检测所述DC总线（120）上的过大纹波和与所述AC输入电力相关联的缺相中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的电力转换***（100），其中，所述滤波器（152）包括多个带通滤波器（152），所述多个带通滤波器（152）各自可操作用于提供表示所述DC总线（120）的电压（Vdc）中的所述AC输入电力的基频的相应预定谐波的幅度的滤波器输出信号或值，并且

其中，所述逻辑电路（154）可操作用于至少部分地基于来自所述带通滤波器（152）中的一个的滤波器输出信号或值来选择性地检测所述DC总线（120）上的过大纹波，并且可操作用于至少部分地基于来自所述带通滤波器（152）中的至少两个的滤波器输出信号或值来选择性地检测与所述AC输入电力相关联的缺相。

3.根据权利要求2所述的电力转换***（100），其中，所述带通滤波器（152）是二阶广义积分器。

4.根据权利要求2所述的电力转换***（100），其中，所述滤波器（152）包括：

第一带通滤波器（152a），其可操作用于提供第一滤波器输出信号或值（v₂_amp），所述第一滤波器输出信号或值（v₂_amp）表示所述DC总线（120）的电压（Vdc）中的所述AC输入电力的基频的二次谐波的幅度；以及

第二带通滤波器（152b），其可操作用于提供第二滤波器输出信号或值（v₆_amp），所述第二滤波器输出信号或值（v₆_amp）表示所述DC总线（120）的电压（Vdc）中的所述AC输入电力的基频的六次谐波的幅度，并且

其中，所述逻辑电路（154）可操作用于：

至少部分地基于所述第二滤波器输出信号或值（v₆_amp）来选择性地检测所述DC总线（120）上的过大纹波，并且

如果所述第一滤波器输出信号或值（v₂_amp）相对于所述第二滤波器输出信号或值（v₆_amp）的比率超过第一预定阈值（TH_PL1），则选择性地检测与所述AC输入电力相关联的缺相。

5.根据权利要求4所述的电力转换***（100），其中，所述滤波器（152）包括：第三带通滤波器（152c），其可操作用于提供第三滤波器输出信号或值（v₄_amp），所述第三滤波器输出信号或值（v₄_amp）表示所述DC总线（120）的电压（Vdc）中的所述AC输入电力的基频的四次谐波的幅度，并且

其中，所述逻辑电路（154）可操作用于：如果所述第一滤波器输出信号或值（v₂_amp）相对于所述第二滤波器输出信号或值（v₆_amp）的比率超过所述第一预定阈值（TH_PL1），或者如果所述第三滤波器输出信号或值（v₄_amp）相对于所述第二滤波器输出信号或值（v₆_amp）的比率超过第二预定阈值（TH_PL2），则检测与所述AC输入电力相关联的缺相。

6.根据权利要求5所述的电力转换***（100），其中，所述逻辑电路（154）可操作用于：如果所述第二滤波器输出信号或值（v₆_amp）超过第三预定阈值（TH_R），则检测所述DC总线（120）上的过大纹波。

7.根据权利要求1所述的电力转换***（100），其中，所述滤波器（152）包括：

第一带通滤波器（152a），其可操作用于提供第一滤波器输出信号或值（v₂_amp），所述第一滤波器输出信号或值（v₂_amp）表示所述DC总线（120）的电压（Vdc）中的所述AC输入电力的基频的二次谐波的幅度；以及

第二带通滤波器（152b），其可操作用于提供第二滤波器输出信号或值（v₆_amp），所述第二滤波器输出信号或值（v₆_amp）表示所述DC总线（120）的电压（Vdc）中的所述AC输入电力的基频的六次谐波的幅度，并且

其中，所述逻辑电路（154）可操作用于：

如果所述第二滤波器输出信号或值（v₆_amp）超过预定纹波阈值（TH_R），则选择性地检测所述DC总线（120）上的过大纹波；以及

如果所述第一滤波器输出信号或值（v₂_amp）相对于所述第二滤波器输出信号或值（v₆_amp）的比率超过第一预定阈值（TH_PL1），则选择性地检测与所述AC输入电力相关联的缺相。

8.根据权利要求7所述的电力转换***（100），其中，所述滤波器（152）包括：第三带通滤波器（152c），其可操作用于提供第三滤波器输出信号或值（v₄_amp），所述第三滤波器输出信号或值（v₄_amp）表示所述DC总线（120）的电压（Vdc）中的所述AC输入电力的基频的四次谐波的幅度，并且

其中，所述逻辑电路（154）可操作用于：如果所述第一滤波器输出信号或值（v₂_amp）相对于所述第二滤波器输出信号或值（v₆_amp）的比率超过所述第一预定阈值（TH_PL1），或者如果所述第三滤波器输出信号或值（v₄_amp）相对于所述第二滤波器输出信号或值（v₆_amp）的比率超过第二预定阈值（TH_PL2），则检测与所述AC输入电力相关联的缺相。

9.一种用于检测与电力转换***（100）的AC输入电力相关联的缺相的方法（350），所述方法包括：

对所述电力转换***（100）的DC总线（120）的电压（Vdc）进行采样（352）；

获得（354）所述DC总线（120）的采样电压（Vdc）中的所述AC输入电力的基频的六次谐波；

获得（356）所述DC总线（120）的采样电压（Vdc）中的所述AC输入电力的基频的二次谐波和四次谐波中的至少一个；

获得（358）所述二次谐波和所述四次谐波中之一相对于所述六次谐波的比率；以及

如果所述比率超过预定阈值（TH_PL），则检测（360，362）与所述AC输入电力相关联的缺相。

10.根据权利要求9所述的方法（350），包括：

获得（356）所述二次谐波相对于所述六次谐波的第一比率；

获得（356）所述四次谐波相对于所述六次谐波的第二比率；

将所述第一比率与第一预定阈值（TH_PL1）进行比较（360）；

将所述第二比率与第二预定阈值（TH_PL2）进行比较（360）；以及

如果所述第一比率超过所述第一预定阈值（TH_PL1），或者如果所述第二比率超过所述第二预定阈值（TH_PL2），则检测（362）与所述AC输入电力相关联的缺相。